极薄无机吸收层太阳电池的内部界面结构特性及其控制

高制造成本是制约太阳电池规模化应用的重要因素之一。无机极薄吸收层太阳电池（ETA）具有低成本和理论效率高的双重优势，是太阳电池研究的新热点。但一直以来其实际效率远低于理论值限制了其研究进展。我们综合分析国内外研究成果后认为，电池内部界面结构缺陷引起的隧穿复合和界面缺陷复合作用是其低效率的主要原因。本课题选择ZnO纳米棒阵列作为n型多孔薄膜，拟采用原位反应沉积技术提高ETA层（CuInS2）在纳米棒表面沉积均匀性，研究其在多孔内表面的致密化和均匀化沉积机制；然后通过快速退火工艺措施降低热预算，实现对ZnO/CuInS2界面质量的控制；进而组装ZnO/CuInS2/CuSCN结构的ETA电池，分析与界面结构相关的隧穿复合和缺陷复合在ETA电池中的作用机制。本课题研究的重点是找出制约ETA电池效率的关键基础理论问题，为未来研制高效率ETA太阳电池奠定必要的理论和实践基础。