Defect Control for 12.5% Efficiency Cu 2ZnSnSe 4 Kesterite Thin-Film Solar Cells by Engineering of Local Chemical Environment

锌黄锡矿 捷克先令 材料科学 半导体 光伏 载流子寿命 接受者 薄膜 光电子学 薄膜太阳能电池 纳米技术 光伏系统 硅 凝聚态物理 电气工程 物理 工程类
作者
Jianjun Li,Yanchan Huang,Jialiang Huang,Guangxing Liang,Yunxiang Zhang,Germain Rey,Fei Guo,Zhenghua Su,Xiaochen You,Hongbing Zhu,Cai Lele,Kaiwen Sun,Yun Sun,Shiyou Chen,Xiaojing Hao,Jie Lin,Martin A. Green
出处
期刊:Social Science Research Network [RELX Group (Netherlands)]
被引量:1
标识
DOI:10.2139/ssrn.3542579
摘要

Kesterite-based Cu2ZnSn(S,Se)4 quaternary semiconductor solid solutions are emerging as promising materials for low-cost, relatively benign, high-efficiency thin-film photovoltaics. However, the current state-of-the-art Cu2ZnSn(S,Se)4 devices suffer from cation-disordering defects and defect clusters, which generally result in severe band-tailing, considerable interface and bulk recombination, and ultimately unsatisfactory performance. Herein, we report critical growth conditions for obtaining high-quality Cu2ZnSnSe4 absorber layers with the formation of detrimental intrinsic defects largely suppressed. By controlling the oxidation degree of metal elements and modifying the local chemical composition, we essentially modify the local chemical environment during kesterite thin-film growth, thereby effectively suppressing detrimental intrinsic defects. This modification also activates desirable shallow acceptor Cu vacancies, resulting in increased hole mobility and thereby bulk conductivity of Cu2ZnSnSe4 by two orders of magnitude. As a result, we demonstrate 12.5% efficiency devices with greatly reduced band-tailing and enhanced carrier lifetime. These encouraging results demonstrate not only an essential route to overcome the long-standing challenge of defect control in kesterite semiconductors, but also more generally provide an exemplary strategy to improve the electronic quality for a wider range of multinary compound semiconductors.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
threonine发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
海马回完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
万能图书馆的应助被小白采纳,获得10
刚刚
hhh完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
wangzili87发布了新的文献求助10
刚刚
拿铁要加冰完成签到 ,获得积分10
刚刚
无极微光的应助被SYR采纳,获得20
1秒前
applelpypies完成签到 ,获得积分0
1秒前
丿皓月完成签到,获得积分10
1秒前
地精术士发布了新的文献求助10
1秒前
李健的应助被淡然钢铁侠采纳,获得10
2秒前
2秒前
han发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
无辜的薯片完成签到,获得积分10
3秒前
牧青发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
我是老大的应助被睡觉大王采纳,获得10
4秒前
摇一摇发布了新的文献求助10
4秒前
MchemG的应助被Millian采纳,获得30
4秒前
小天发布了新的文献求助10
5秒前
所所的应助被旺旺菜菜冰采纳,获得10
5秒前
英俊的铭的应助被DKJ采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
彩色的誉完成签到,获得积分10
6秒前
自由凝天完成签到,获得积分10
6秒前
唐褚完成签到,获得积分10
6秒前
NewMoon完成签到,获得积分10
6秒前
heng发布了新的文献求助10
7秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
A REVIEW OF THE V-22 DYNAMICS VALIDATION PROGRAM 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8130999
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9533315
关于积分的说明 21601348
捐赠科研通 7713144
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3418328
关于科研通互助平台的介绍 2543979
邀请新用户注册赠送积分活动 2459666