Enhanced Heterojunction Interface Quality To Achieve 9.3% Efficient Cd-Free Cu2ZnSnS4 Solar Cells Using Atomic Layer Deposition ZnSnO Buffer Layer

捷克先令 锌黄锡矿 图层(电子) 异质结 钝化 材料科学 开路电压 化学浴沉积 原子层沉积 光电子学 光伏 太阳能电池 纳米技术 光伏系统 带隙 电压 电气工程 工程类
作者
Xin Cui,Kaiwen Sun,Jialiang Huang,Chang‐Yeh Lee,Chang Yan,Heng Sun,Yuanfang Zhang,Fangyang Liu,Md. Anower Hossain,Yahya Zakaria,Lydia Helena Wong,Martin A. Green,Bram Hoex,Xiaojing Hao
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:30 (21): 7860-7871 被引量:84
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.8b03398
摘要

Kesterite Cu2ZnSnS4 (CZTS) photovoltaics have been comprehensively investigated in the past decades but are still hampered by a relatively large open circuit voltage (Voc) deficit, which is correlated to bulk defects in CZTS and interface recombination. Heterojunction interface management is of critical importance to tackle the interface recombination. In this work, we use atomic layer deposition (ALD) to synthesize a wide range of Zn1–xSnxO (ZTO, 0 ≤ x ≤ 1) films for application as a buffer layer in CZTS solar cells. A favorable band alignment is achieved using a 10 nm Zn0.77Sn0.23O buffer layer that enabled an impressive 10% increase in open circuit voltage of the CZTS solar cell. The microstructure and chemical nature of the CZTS/ZTO interface are carefully studied and the presence of an ultrathin Zn(S, O) tunnel layer is demonstrated. The decreased interfacial defects stemming from the minor lattice mismatch at the CZTS/Zn(S,O)/ZTO heterointerface in combination with the passivation provided by a higher sodium concentration throughout the CZTS/ZTO device explains the significant increase in open circuit voltage. Finally, we demonstrate a CZTS solar cell efficiency of 9.3%, which is the highest efficiency for Cd-free pure sulfide CZTS solar cell to date to the best of our knowledge.

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
慕青应助Bohao_Li采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
lzh发布了新的文献求助10
1秒前
深情安青应助小赵采纳,获得10
2秒前
3秒前
Kelly1426完成签到,获得积分10
3秒前
陈宝妮完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
霸气南珍完成签到,获得积分20
3秒前
沧海一声笑完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
平安喜乐发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
小马甲应助02的秋天采纳,获得10
4秒前
乐乐应助爱听歌采纳,获得10
4秒前
圣诞节发布了新的文献求助10
5秒前
苍禾发布了新的文献求助30
5秒前
白若宇发布了新的文献求助10
5秒前
一一发布了新的文献求助10
5秒前
雪轩完成签到,获得积分10
5秒前
了该发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
doudou完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI6.3应助半岛采纳,获得10
7秒前
8秒前
8秒前
对手发布了新的文献求助10
8秒前
科研通AI6.4应助Pumpinko采纳,获得10
8秒前
wyvern114完成签到,获得积分10
9秒前
321完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
stable发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
眼睛大乐蓉完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
6699完成签到,获得积分10
11秒前
大力的黑夜完成签到,获得积分10
12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
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Radical Reactions 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7356699
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8967448
关于积分的说明 19054150
捐赠科研通 7004371
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3222316
关于科研通互助平台的介绍 2386476
邀请新用户注册赠送积分活动 2202898