銅鋅錫硫基薄膜太陽電池

基本信息

銅鋅錫硫基薄膜太陽電池

作者：[日]伊藤健太郎（Kentaro Ito） 主編

出版日期：2016年5月

書號：978-7-122-26379-7

開本：16K　787×1092　1/16

裝幀：平

版次：1版1次

頁數：329頁

內容簡介

本書首先概述了銅鋅錫硫基薄膜太陽電池的發展歷史和市場前景，然後詳細分析了銅鋅錫硫材料的結構與基本物理化學性質，並著重介紹了薄膜的製備工藝、性質和套用以及相關的理論計算結果，最後闡述了銅鋅錫硫基薄膜太陽電池的器件物理特性，為銅鋅錫硫基薄膜太陽電池未來的發展指明了方向。

本書可供太陽電池、半導體、新能源等領域的研發人員使用，也可供高校相關專業的老師及學生參考使用。

目錄信息

第一篇導論

1CZTS基薄膜太陽電池概述3

Kentaro Ito

1.1引言3

1.2光伏效應4

1.3最佳光伏半導體的探尋17

1.4結論27

致謝27

參考文獻27

2CZTS基薄膜太陽電池的市場挑戰33

Arnulf JgerWaldau

2.1引言33

2.2化合物薄膜技術與製造34

2.3CZTS太陽電池的市場挑戰38

2.4結論39

參考文獻39

第二篇四元硫化物半導體的物理化學性質

3Cu2ZnSnS4（CZTS）的晶體學特徵45

Susan Schorr

3.1引言：如何定義晶體結構？45

3.2CZTS的晶體結構47

3.3CZTS中的點缺陷以及化學計量比的作用56

3.4共生鋅黃錫礦和黃錫礦的差別：仿真模擬方法58

3.5結論59

參考文獻59

4第一性原理模擬電子結構和光學性質62

Clas Persson,Rongzhen Chen,Hanyue Zhao,Mukesh Kumar,Dan Huang

4.1引言62

4.2計算背景64

4.3晶體結構66

4.4電子結構68

4.5光學性質80

4.6結論83

致謝84

參考文獻84

5鋅黃錫礦:平衡態和第二相識別88

Dominik M. Berg, Phillip J. Dale

5.1引言88

5.2鋅黃錫礦的反應化學89

5.3物相識別95

致謝104

參考文獻104

6CZTS單晶生長109

Akira Nagaoka, Kenji Yoshino

6.1引言109

6.2生長過程109

6.3CZTS單晶的性質115

6.4結論118

致謝118

參考文獻119

7物理性質:實驗數據彙編121

Sadao Adachi

7.1引言121

7.2結構性質122

7.3熱學性質124

7.4力學和晶格動力學性質127

7.5電子能帶結構130

7.6光學性質136

7.7載流子傳輸特性140

參考文獻143

第三篇薄膜合成及其太陽電池套用

8物理氣相沉積前驅體層的硫化149

Hironori Katagiri

8.1引言149

8.2第一個CZTS薄膜太陽電池149

8.3ZnS作為前驅體的Zn源151

8.4吸收層厚度的影響151

8.5新的硫化系統152

8.6形貌的影響153

8.7帶退火室的共濺射系統154

8.8有效組分154

8.9CZTS化合物靶材155

8.10結論162

參考文獻162

9CZTS的反應濺射164

Charlotte PlatzerBjrkman,Tove Ericson,Jonathan Scragg,Tomas Kubart

9.1引言164

9.2反應濺射工藝165

9.3濺射前驅體的特性166

9.4濺射前驅體的退火172

9.5器件性能173

9.6結論174

參考文獻175

10CZTS薄膜的共蒸發及其太陽電池177

Thomas Unold,Justus Just,HansWerner Schock

10.1引言177

10.2基本原則177

10.3工藝變數182

致謝188

參考文獻188

11納米晶墨水合成CZTSSe薄膜191

Charles J. Hages,Rakesh Agrawal

11.1引言191

11.2納米晶合成192

11.3納米晶表征199

11.4燒結200

11.5結論210

參考文獻210

12非真空工藝製備CZTS薄膜217

Kunihiko Tanaka

12.1引言217

12.2溶膠凝膠硫化法218

12.3採用溶膠凝膠硫化法製備CZTS薄膜219

12.4與化學成分比的關係223

12.5與H2S濃度的關係225

12.6非真空工藝製備的CZTS太陽電池227

參考文獻228

13CZTS基單晶粒的生長及其在薄膜太陽電池中的套用230

Enn Mellikov，Mare Altosaar，Marit KaukKuusik，Kristi Timmo，Dieter Meissner，Maarja Grossberg，Jüri Krustok，Olga Volobujeva

13.1引言230

13.2單晶粒粉體的生長和工藝基礎231

13.3化學蝕刻對單晶粒表面成分的影響235

13.4CZTS基單晶粒的熱處理236

13.5CZTS基單晶粒和多晶材料的光電性質238

13.6結論243

參考文獻243

第四篇薄膜太陽電池的器件物理

14CZTS基薄膜太陽電池中晶界的作用249

Joel B.Li，Bruce M.Clemens

14.1引言249

14.2CIGSe和CdTe太陽電池250

14.3CZTS基薄膜太陽電池253

14.4結論261

參考文獻261

15共蒸發法製備CZTS基薄膜太陽電池267

Byungha Shin,Talia Gershon, Supratik Guha

15.1引言267

15.2CZTS和CZTSe吸收層的製備269

15.3共蒸發CZTS和CZTSe吸收層的基本性質269

15.4全硫化物CZTS薄膜太陽電池的器件特性277

15.5全硒化物CZTSe薄膜太陽電池的器件特性282

15.6結論284

參考文獻285

16鋅黃錫礦太陽電池中的損失機制289

Alex Redinger and Susanne Siebentritt

16.1引言289

16.2當前最先進的CZTS基薄膜太陽電池289

16.3主要的複合途徑291

16.4帶隙變化296

16.5串聯電阻及其與Voc損失的關係299

16.6結論303

致謝304

參考文獻304

17肼處理工藝製備CZTSSe的器件特性309

Oki Gunawan, Tayfun Gokmen, David B. Mitzi

17.1引言309

17.2器件特性310

17.3結論324

致謝325

參考文獻325