等离子体处理背界面制备高效 Cu In(S,Se) 2 薄膜太阳能电池

黄铜矿铜铟镓硒 Cu(In,Ga)Se 2 (CIGSe) 因其具有高吸收系数、可调控的带隙和良好 的稳定性等特点，被认为是一种理想的薄膜太阳能电池吸收层材料。溶液法制备的 CIGSe 太阳能电池已达到 18% 的效率，但与真空法制备的太阳能电池相比，效率仍然 较低。钼背接触在 CIGSe 太阳能电池中起着重要的作用，是限制溶液基 CIGSe 薄膜 太阳能电池效率的重要因素之一。通过对 Mo 基底进行等离子体处理，采用 N, N- 二甲基甲酰胺（ DMF ）分子前驱体溶液在该基底上制备 CISSe 薄膜太阳能电池， 研究了等离子体处理对背界面性质和器件性能的影响。结果表明等离子体处理改善了 前驱体溶液对基底的浸润性（接触角从 16.7 °降低到 14.2 °），增加了吸收层与基底 的粘合性；提高了 Mo 基底的功函数，极大地改善了电荷的传输，减少了背界面处的 电荷复合。采用等离子体处理 CISSe 薄膜太阳能电池的开路电压、短路电流密度和填 充因子分别从 500 m V 提高到 519 m V ， 38 m A/cm 2 提高到 40 m A/cm 2 ， 67.21% 提高到 69.87% ，从而使冠军 CISSe 太阳能电池的效率达到 14.5% （无减反层）。