热退火气氛对溶液法制备的Sb2S3薄膜组成、结构及光伏性能的影响

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	热退火气氛对溶液法制备的Sb2S3薄膜组成、结构及光伏性能的影响
其他题名	Effects of Annealing Atmosphere on Composition, Structure and Photovoltaic Properties of Solution-processed Sb 2S 3 Thin Films
	齐娟娟 1; 董超 1; Ashebir Getinet Y 1; 陈俊伟 1; 万智阳 1; 陈王伟 1; 赵秋原 1; 王命泰1
	2019
发表期刊	高等学校化学学报
ISSN	0251-0790
摘要	采用化学浴(CBD)法在TiO 2薄膜表面制备结晶性Sb 2S 3膜层,获得了TiO 2/Sb 2S 3平板异质结,并结合聚2,6-{4,4-双-(2-乙基己基)-4 H -环戊并2,1-b;3,4-b′-二噻吩}-交替-4,7-(2,1,3-苯并噻二唑)(PCPDTBT )空穴传输层和MoO 3电极界面修饰层,制备了FTO/TiO 2/Sb 2S 3/PCPDTBT/MoO 3/Au平板结构太阳能电池,研究了CBD方法中热退火气氛对Sb 2S 3薄膜的组成、结构及光伏性能的影响.结果表明,在N 2气氛下退火时,所得的Sb 2S 3膜层不致密且含有Sb 2O 3杂相,电池效率仅为0.90%;而在N 2-S气氛下退火时,硫会与杂相Sb 2O 3发生反应生成Sb 2S 3,进而得到纯净、致密、平整的结晶Sb 2S 3膜层.在平板结构太阳能电池中,光生空穴对电池光电流的产生有明显的贡献;随着Sb 2O 3杂相的消除, Sb 2S 3薄膜中载流子的复合减少且传输速率增大,使太阳能电池器件中电子与空穴的收集效率和短路电流显著提高,电池效率提高了1.34倍,达到2.04%.
其他摘要	Chemical bath deposition(CBD) method was used to deposit Sb 2S 3 on condensed TiO 2 film to prepare TiO 2/Sb 2S 3 planar heterojunction, and the FTO/TiO 2/Sb 2S 3/PCPDTBT/MoO 3/Au planar devices were fabricated with poly2,6-{4,4-bis-(2-ethylhexyl)-4 H -cyclopenta2,1-b;3,4-b′-dithiophene}-alt-4,7-(2,1,3-benzothiadiazole)(PCPDTBT) hole transporting layer and MoO 3 interfacial layer to modify Au electrode. The effects of annealing atmospheres on the composition, structure and photovoltaic properties of solution- processed Sb 2S 3 thin films were investigated. The results show that the cell efficiency only reaches 0.90% when the TiO 2/Sb 2S 3 film is annealed in N 2 atmosphere due to the presence of Sb 2O 3 secondary phase and a poor compactness in the resulting Sb 2S 3 thin film, while the smooth, well condensed and pure Sb 2S 3 thin film is obtained when annealing the TiO 2/Sb 2S 3 film in N 2-S atmosphere, leading to the elimination of Sb 2O 3 secondary phase and a significant increase in efficiency by 1.34 folds to 2.04%. It is found that the removal of Sb 2O 3 impurity reduces the charge recombination and facilitates the transport and collection efficiency of both electron and holes in bulk Sb 2S 3 layer, leading to improved device performance.
关键词	三硫化二锑化学浴沉积热退火气氛太阳能电池
收录类别	CSCD
语种	中文
CSCD记录号	CSCD:6424417
引用统计
文献类型	期刊论文
条目标识符	http://ir.hfcas.ac.cn:8080/handle/334002/96124
专题	中国科学院合肥物质科学研究院
作者单位	1.中国科学院合肥物质科学研究院应用技术研究所 2.中国科学院合肥物质科学研究院应用技术研究所 3.中国科学院合肥物质科学研究院应用技术研究所 4.中国科学院合肥物质科学研究院应用技术研究所 5.中国科学院合肥物质科学研究院应用技术研究所 6.中国科学院合肥物质科学研究院应用技术研究所 7.中国科学院合肥物质科学研究院应用技术研究所 8.中国科学院合肥物质科学研究院应用技术研究所
第一作者单位	应用技术研究所
推荐引用方式 GB/T 7714	齐娟娟,董超,Ashebir Getinet Y,等. 热退火气氛对溶液法制备的Sb2S3薄膜组成、结构及光伏性能的影响[J]. 高等学校化学学报,2019,040.
APA	齐娟娟.,董超.,Ashebir Getinet Y.,陈俊伟.,万智阳.,...&王命泰.(2019).热退火气氛对溶液法制备的Sb2S3薄膜组成、结构及光伏性能的影响.高等学校化学学报,040.
MLA	齐娟娟,et al."热退火气氛对溶液法制备的Sb2S3薄膜组成、结构及光伏性能的影响".高等学校化学学报 040(2019).