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一种Cu3Sb(S,Se)4薄膜及其制备方法、应用

成果编号:29183
价格:3
完成单位:金陵科技学院
单位类别:其他高校
完成时间:2020年
成熟程度:研制阶段
服务产业领域: 能源环保
发布人:wwjit 离线
随着能源问题与环境问题日益突出,太阳能作为一种可再生清洁能源受到越来越多人的关注,尤其是将太阳能转换为电能的太阳能电池已成为当今的研究热点。高效、低成本且可以实现柔性的太阳能电池材料是目前诸多学者在探索的课题。当前,光伏行业中晶硅电池占据主要地位,但晶硅电池生产工艺复杂、且无法实现柔性电池的制作。 Cu3-V-VI4材料具有与Cu(In,Ga)Se2材料相似的性质,具有较高的光学吸收系数,合适的禁带宽度以及低的热导率,适用于太阳能电池吸收层材料。文献报道Cu3SbS4的禁带宽度为1 .4eV,而Cu3SbSe4的禁带宽度为1.0eV。此外,Cu3SbS4与Cu3SbSe4材料合成温度较低,一般低于500℃,非常适合用作柔性电池的制作。但目前的制备方法难以制备得到禁带间隙可调的薄膜材料,限制了其应用。
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成果介绍

科技计划:
成果形式:新技术
合作方式:技术转让
参与活动: 2021年高校院所服务苏北五市产学研合作对接活动 首届江苏产学研合作对接大会
专利情况: 正在申请 ,其中:发明专利 0
已授权专利,其中:发明专利 1
成果简介
成果概况
随着能源问题与环境问题日益突出,太阳能作为一种可再生清洁能源受到越来越多人的关注,尤其是将太阳能转换为电能的太阳能电池已成为当今的研究热点。高效、低成本且可以实现柔性的太阳能电池材料是目前诸多学者在探索的课题。当前,光伏行业中晶硅电池占据主要地位,但晶硅电池生产工艺复杂、且无法实现柔性电池的制作。 Cu3-V-VI4材料具有与Cu(In,Ga)Se2材料相似的性质,具有较高的光学吸收系数,合适的禁带宽度以及低的热导率,适用于太阳能电池吸收层材料。文献报道Cu3SbS4的禁带宽度为1 .4eV,而Cu3SbSe4的禁带宽度为1.0eV。此外,Cu3SbS4与Cu3SbSe4材料合成温度较低,一般低于500℃,非常适合用作柔性电池的制作。但目前的制备方法难以制备得到禁带间隙可调的薄膜材料,限制了其应用。
创新要点
(1)本发明使用的原料为含铜化合物、含锑化合物、含硫化合物,由所述原料与溶剂混合固化后,经硒化处理所得。采用的原料都是环境友好型的,避免了使用难以降解或者对环境造成严重污染的化学药品或试剂。 (2)本发明采用的溶液法属于非真空法,避免了采用真空设备昂贵的问题,而且这种方法适合企业量产,有很好的应用前景。 (3)本发明采用半密闭空间的双温区硒化技术,可以精确控制S/Se比例,实现了Cu3Sb(S,Se)4薄膜的带隙可调,从而更好地应用于太阳能电池领域;另外,此技术可以应用于其他薄膜材料进行选择性掺杂,从而更好地调控带隙。 (4)本发明根据铜锑硫前驱体溶液的优点,制备出的薄膜元素可控,且薄膜结晶性较高,具有优异的光电性能。 Cu3SbS4与Cu3SbSe4材料合成温度较低,一般低于500℃,非常适合用作柔性电池的制作。但目前的制备方法难以制备得到禁带间隙可调的薄膜材料,限制了其应用。
主要技术指标
(1)具有良好的结晶性,晶粒尺寸大于500nm以上; (2)光学带隙在1~1.2eV之间可调; (3)具有较高的光吸收系数>10-4cm-1; (4)具有良好的光电流响应。
其他说明
完成人信息
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