【摘 要】
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薄膜太阳电池是继晶硅电池之后兴起的二代太阳电池。薄膜可以沉积到柔性衬底上,在制备成器件时用料少、成本低、重量轻、便于大规模生产。因此,薄膜太阳电池可以大幅度降低光伏发电成本。硒化锑(Sb2Se3)是一种新兴的光伏材料。它具有合适的禁带宽度、高的光吸收系数、简单二元物相、丰富的元素储量以及便宜的价格,在薄膜太阳电池领域备受关注。硒化锑太阳电池的研究工作取得了很大的进步,但其效率远低于其理论极限,也无
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薄膜太阳电池是继晶硅电池之后兴起的二代太阳电池。薄膜可以沉积到柔性衬底上,在制备成器件时用料少、成本低、重量轻、便于大规模生产。因此,薄膜太阳电池可以大幅度降低光伏发电成本。硒化锑(Sb2Se3)是一种新兴的光伏材料。它具有合适的禁带宽度、高的光吸收系数、简单二元物相、丰富的元素储量以及便宜的价格,在薄膜太阳电池领域备受关注。硒化锑太阳电池的研究工作取得了很大的进步,但其效率远低于其理论极限,也无法与硅、碲化镉、铜铟镓硒太阳电池相比。还需要大量的研究工作来提升硒化锑太阳电池的性能。在本论文中,我们将有机小分子作为硒化锑太阳电池的缓冲层,提高了器件的光电转化效率。在第3章中,我们引入有机小分子Ir(ppy)3做缓冲层,制备了结构为ITO/Ir(ppy)3/Sb2Se3/C60/Al Q/Al的器件。研究结果表明,引入Ir(ppy)3缓冲层后,硒化锑薄膜的晶体质量明显提高。从而抑制了陷阱辅助Shockley-Read-Hall(SRH)复合。器件的开路电压从0.33 V提高到0.40 V,短路电流密度从19.8 m A cm-2提高到21.2 m A cm-2,光电转化效率从3.3%提高到4.8%。在第4章中,我们引入有机小分子红荧烯作为空穴传输层,选择Cd S作为电子传输层,制备了结构为ITO/Rubrene/Sb2Se3/Cd S/Al Q/Al的器件。研究发现,引入红荧烯后ITO电极界面复合被抑制。器件的开路电压从0.28V提高至0.30V,短路电流从11.1m A cm-2提高至14.0 m A cm-2,填充因子由0.45增加到0.49,光电转换效率由1.4%提高到2.1%。
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