电化学沉积法制备Cu₂ZnSnS₄薄膜电池

杨敏，蒋志，李志山，刘涛，刘思佳，郝瑞亭，王书荣

云南师范大学太阳能研究所教育部可再生能源材料先进技术与制备重点实验室云南省农村能源重点工程实验室

摘 要：采用简单的两电极电化学沉积金属薄膜技术,在镀钼的钠钙玻璃衬底上共沉积Cu-Sn层后,再沉积Zn金属层,制备出Cu-Sn-Zn金属预制层。在不同的温度下进行低温退火后,以硫粉作为硫源高温硫化金属预制层,制备出晶体质量较好的Cu2ZnSnS4（CZTS）薄膜。通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）及能谱仪（EDS）对薄膜的晶体结构、表面形貌和薄膜组分进行分析表征,发现共沉积Cu-Sn层,再沉积Zn金属层得到的CZT预制层表面平整但晶粒尺寸较小,经过退火处理后晶粒尺寸得到改善,且硫化后所得到的CZTS薄膜不易从Mo衬底上脱落,粘附性较强。用其制备的CZTS薄膜太阳电池的开路电压Voc=569mV,短路电流密度Jsc=8.58mA/cm2,光电转换效率为1.40%。

关键词：铜锌锡硫(CZTS);薄膜太阳电池;电化学沉积;转换效率;