CuInSe2(简称CIS)及其衍生物因其低成本、高的光吸收系数(105/cm)和良好的稳定性被认为是最有潜力的薄膜太阳能吸收层材料,近年来逐渐受到研究者的重视。目前CIS系粉体的制备多集中于实验室规模,量产化工艺有待进一步研究和改进。CIS系粉体的应用例举如下。
涂覆法制备太阳能电池吸收层
涂覆法是一种很有前途的CIS吸收层薄膜的低成本制备工艺。在该方法中,首先制备满足原子化学计量比的前体,通过各种涂覆工艺将其沉积在基底上,然后在受控气氛中进行热处理以转化成CIS膜。采用顺式纳米粉体作为镀膜原料,可以保证薄膜的原子计量比接近既定的计量比,有利于提高薄膜的质量,且工艺简单。Ahn等人将Cu0.90In0.64Ga0.23Se2.0(15 nm)溶于甲醇中,用喷雾法沉积在Mo/玻璃衬底上,160℃热处理,然后用固体源硒化成膜。提高硒源的蒸发温度和载气的流量有利于结晶良好的大尺寸CIGS晶粒的形成,但同时在Mo和CIGS之间形成了MoSe2层。郭等人采用& ldquo打印& rdquo用& ldquo工艺制备了CIS薄膜。& ldquo& rdquo& rdquo& rdquo& rdquo& rdquo& rdquo& rdquo& rdquo& rdquo。墨迹& rdquo其直接涂覆在基底上,然后硒化形成薄膜。基于CuInSe2的电池器件转换效率达到3.2%;并且基于Cu(In1 & ndash;xGax)(S1 & ndash;ySey)2电池器件的转换效率为4.76%(有效面积效率为5.55%)。
2纳米晶& ndash聚合物太阳能电池
纳米晶& ndash聚合物太阳能电池又称杂化太阳能电池,是通过将N型半导体纳米晶植入P型掺杂聚合物中得到的一种新型异质结太阳能电池。这种太阳能电池近年来已成为国内外的研究热点。因为CIS材料的导电类型取决于其自身的缺陷,所以可以通过调节其原子计量比来获得所需的导电类型。Arici等人[34]将n型CuInSe2纳米颗粒植入p型P3HT聚合物,在ITO玻璃上制作异质结。当CISe/P3HT的质量比为6:1时,其光电响应较好。器件的最大开路电压为1 V,光电流为0.3×104。10 & ndash3安培/平方厘米.Arici等人也研究了基于CuInS2纳米颗粒的异质结。在这项工作中,作者采用了不同的聚合物体系。
