Skip to main content
Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 6/2017

23.11.2016

Influence of low-temperature heat treatment on electronic properties in Cu2ZnSn(S,Se)4/CdS solar cells

verfasst von: Na Xu, Guang Pu, Lei Meng

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 6/2017

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

This work aims at studying the effects of modifying structure and properties of CdS buffer layer on the electrical performance in Cu2ZnSn(S,Se)4 solar cells, by using a low-temperature heat treatment. The V oc and FF in Cu2ZnSn(S,Se)4 solar cells annealed at 200 °C have increased from 300 mV and 36.9% to 325 mV and 52.3%, leading to improvement of the conversion efficiency from 2.85 to 4.38%. Experimental analysis combined with first-principle calculations suggest these phenomena mentioned above are possible attributed to the enhancement of the conduction band minimum of CdS semiconductor induced by phase transition.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat P. Jackson, R. Wuerz, D. Hariskos, E. Lotter, W. Witte, M. Powalla, Phys. Status Solidi-Rapid 10, 583 (2016)CrossRef P. Jackson, R. Wuerz, D. Hariskos, E. Lotter, W. Witte, M. Powalla, Phys. Status Solidi-Rapid 10, 583 (2016)CrossRef
2.
Zurück zum Zitat M.A. Green, K. Emery, Y. Hishikawa, W. Warta, E.D. Dunlop, Prog. Photovolt. 23, 1 (2015)CrossRef M.A. Green, K. Emery, Y. Hishikawa, W. Warta, E.D. Dunlop, Prog. Photovolt. 23, 1 (2015)CrossRef
3.
Zurück zum Zitat B. Shin, O. Gunawan, Y. Zhu, N.A. Bojarczuk, S.J. Chey, S. Guha, Prog. Photovolt.: Res. Appl. 21, 72 (2013)CrossRef B. Shin, O. Gunawan, Y. Zhu, N.A. Bojarczuk, S.J. Chey, S. Guha, Prog. Photovolt.: Res. Appl. 21, 72 (2013)CrossRef
4.
Zurück zum Zitat C. Steinhagen, M.G. Panthani, V. Akhavan, B. Goodfellow, B. Koo, B.A. Korgel, J. Am. Chem. Soc. 131, 12554 (2009)CrossRef C. Steinhagen, M.G. Panthani, V. Akhavan, B. Goodfellow, B. Koo, B.A. Korgel, J. Am. Chem. Soc. 131, 12554 (2009)CrossRef
5.
Zurück zum Zitat S. Ahmed, K.B. Reuter, O. Gunawan, L. Guo, L.T. Romankiw, H. Deligianni, Adv. Energy Mater. 2, 253 (2012)CrossRef S. Ahmed, K.B. Reuter, O. Gunawan, L. Guo, L.T. Romankiw, H. Deligianni, Adv. Energy Mater. 2, 253 (2012)CrossRef
6.
Zurück zum Zitat K. Wang, O. Gunawan, T. Todorov, B. Shin, S. Chey, N. Bojarczuk, D. Mitzi, S. Guha, Appl. Phys. Lett. 97, 143508 (2010)CrossRef K. Wang, O. Gunawan, T. Todorov, B. Shin, S. Chey, N. Bojarczuk, D. Mitzi, S. Guha, Appl. Phys. Lett. 97, 143508 (2010)CrossRef
7.
Zurück zum Zitat W. Wang, M.T. Winkler, O. Gunawan, T. Gokmen, T.K. Todorov, Y. Zhu, D.B. Mitzi, Adv. Energy Mater. 4, 201301465 (2014) W. Wang, M.T. Winkler, O. Gunawan, T. Gokmen, T.K. Todorov, Y. Zhu, D.B. Mitzi, Adv. Energy Mater. 4, 201301465 (2014)
8.
Zurück zum Zitat K. Sun, C. Yan, F. Liu, J. Huang, F. Zhou, J.A. Stride, M. Green, X. Hao, Adv. Energy Mater. 6, 201600046 (2016) K. Sun, C. Yan, F. Liu, J. Huang, F. Zhou, J.A. Stride, M. Green, X. Hao, Adv. Energy Mater. 6, 201600046 (2016)
9.
Zurück zum Zitat B. Shin, in PRiME 2016/230th ECS Meeting (October 2–7, 2016), Ecs B. Shin, in PRiME 2016/230th ECS Meeting (October 2–7, 2016), Ecs
10.
Zurück zum Zitat J.E. Moore, C.J. Hages, R. Agrawal, M.S. Lundstrom, J.L. Gray, Appl. Phys. Lett. 109, 021102 (2016)CrossRef J.E. Moore, C.J. Hages, R. Agrawal, M.S. Lundstrom, J.L. Gray, Appl. Phys. Lett. 109, 021102 (2016)CrossRef
11.
Zurück zum Zitat M. Courel, F. Pulgarín-Agudelo, J. Andrade-Arvizu, O. Vigil-Galán, Sol. Energy Mater. Sol. Cell. 149, 204 (2016)CrossRef M. Courel, F. Pulgarín-Agudelo, J. Andrade-Arvizu, O. Vigil-Galán, Sol. Energy Mater. Sol. Cell. 149, 204 (2016)CrossRef
12.
Zurück zum Zitat K.F. Tai, O. Gunawan, M. Kuwahara, S. Chen, S.G. Mhaisalkar, C.H.A. Huan, D.B. Mitzi, Adv. Energy Mater. 6, 201501609 (2016)CrossRef K.F. Tai, O. Gunawan, M. Kuwahara, S. Chen, S.G. Mhaisalkar, C.H.A. Huan, D.B. Mitzi, Adv. Energy Mater. 6, 201501609 (2016)CrossRef
13.
Zurück zum Zitat S. Das, R.N. Bhattacharya, K.C. Mandal, Sol. Energy Mater. Sol. Cell. 144, 347 (2016)CrossRef S. Das, R.N. Bhattacharya, K.C. Mandal, Sol. Energy Mater. Sol. Cell. 144, 347 (2016)CrossRef
15.
Zurück zum Zitat T. Minemoto, T. Matsui, H. Takakura, Y. Hamakawa, T. Negami, Y. Hashimoto, T. Uenoyama, M. Kitagawa, Sol. Energy Mater. Sol. Cell. 67, 83 (2001)CrossRef T. Minemoto, T. Matsui, H. Takakura, Y. Hamakawa, T. Negami, Y. Hashimoto, T. Uenoyama, M. Kitagawa, Sol. Energy Mater. Sol. Cell. 67, 83 (2001)CrossRef
16.
Zurück zum Zitat A. Redinger, M. Mousel, M.H. Wolter, N. Valle, S. Siebentritt, Thin Solid Films 535, 291 (2013)CrossRef A. Redinger, M. Mousel, M.H. Wolter, N. Valle, S. Siebentritt, Thin Solid Films 535, 291 (2013)CrossRef
17.
Zurück zum Zitat R. Haight, A. Barkhouse, O. Gunawan, B. Shin, M. Copel, M. Hopstaken, D.B. Mitzi, Appl. Phys. Lett. 98, 253502 (2011)CrossRef R. Haight, A. Barkhouse, O. Gunawan, B. Shin, M. Copel, M. Hopstaken, D.B. Mitzi, Appl. Phys. Lett. 98, 253502 (2011)CrossRef
18.
Zurück zum Zitat A.E. Abken, D.P. Halliday, K. Durose, J. Appl. Phys. 105, 064515 (2009)CrossRef A.E. Abken, D.P. Halliday, K. Durose, J. Appl. Phys. 105, 064515 (2009)CrossRef
19.
Zurück zum Zitat K. Ben Messaoud, M. Buffière, G. Brammertz, H. ElAnzeery, S. Oueslati, J. Hamon, B.J. Kniknie, M. Meuris, M. Amlouk, J. Poortmans, Prog. Photovolt.: Res. Appl. 23, 1608 (2015)CrossRef K. Ben Messaoud, M. Buffière, G. Brammertz, H. ElAnzeery, S. Oueslati, J. Hamon, B.J. Kniknie, M. Meuris, M. Amlouk, J. Poortmans, Prog. Photovolt.: Res. Appl. 23, 1608 (2015)CrossRef
20.
Zurück zum Zitat C. Yan, F. Liu, K. Sun, N. Song, J.A. Stride, F. Zhou, X. Hao, M. Green, Sol. Energy Mater. Sol. Cell. 144, 700 (2016)CrossRef C. Yan, F. Liu, K. Sun, N. Song, J.A. Stride, F. Zhou, X. Hao, M. Green, Sol. Energy Mater. Sol. Cell. 144, 700 (2016)CrossRef
21.
Zurück zum Zitat K. Hironori, J. Kazuo, Y. Satoru, K. Tsuyoshi, M. Win Shwe, F. Tatsuo, I. Tadashi, M. Tomoyoshi, Appl. Phys. Express 1, 041201 (2008)CrossRef K. Hironori, J. Kazuo, Y. Satoru, K. Tsuyoshi, M. Win Shwe, F. Tatsuo, I. Tadashi, M. Tomoyoshi, Appl. Phys. Express 1, 041201 (2008)CrossRef
22.
Zurück zum Zitat Z.-Y. Xiao, Y.-F. Li, B. Yao, Z.-H. Ding, R. Deng, H.-F. Zhao, L.-G. Zhang, Z.-Z. Zhang, RSC Adv. 5, 103451 (2015)CrossRef Z.-Y. Xiao, Y.-F. Li, B. Yao, Z.-H. Ding, R. Deng, H.-F. Zhao, L.-G. Zhang, Z.-Z. Zhang, RSC Adv. 5, 103451 (2015)CrossRef
23.
Zurück zum Zitat M. Segall, P.J. Lindan, M.A. Probert, C. Pickard, P. Hasnip, S. Clark, M. Payne, J. Phys. Condens. Matter 14, 2717 (2002)CrossRef M. Segall, P.J. Lindan, M.A. Probert, C. Pickard, P. Hasnip, S. Clark, M. Payne, J. Phys. Condens. Matter 14, 2717 (2002)CrossRef
26.
28.
Zurück zum Zitat K. Senthil, D. Mangalaraj, S.K. Narayandass, R. Kesavamoorthy, G. Reddy, Nucl. Instrum. Method. B 173, 475 (2001)CrossRef K. Senthil, D. Mangalaraj, S.K. Narayandass, R. Kesavamoorthy, G. Reddy, Nucl. Instrum. Method. B 173, 475 (2001)CrossRef
29.
Zurück zum Zitat V. Singh, P. Chauhan, Chal. Lett. 6, 421 (2009) V. Singh, P. Chauhan, Chal. Lett. 6, 421 (2009)
30.
Zurück zum Zitat D. Zahn, C. Maierhofer, A. Winter, M. Reckzügel, R. Srama, A. Thomas, K. Horn, W. Richter, J. Vac. Sci. Technol. B 9, 2206 (1991)CrossRef D. Zahn, C. Maierhofer, A. Winter, M. Reckzügel, R. Srama, A. Thomas, K. Horn, W. Richter, J. Vac. Sci. Technol. B 9, 2206 (1991)CrossRef
32.
Zurück zum Zitat H. Khallaf, G. Chai, O. Lupan, L. Chow, S. Park, A. Schulte, Appl. Surf. Sci. 255, 4129 (2009)CrossRef H. Khallaf, G. Chai, O. Lupan, L. Chow, S. Park, A. Schulte, Appl. Surf. Sci. 255, 4129 (2009)CrossRef
33.
Zurück zum Zitat S.S. Hegedus, W.N. Shafarman, Prog. Photovolt.: Res. Appl. 12, 155 (2004)CrossRef S.S. Hegedus, W.N. Shafarman, Prog. Photovolt.: Res. Appl. 12, 155 (2004)CrossRef
34.
Zurück zum Zitat U. Rau, D. Abou-Ras, T. Kirchartz, Advanced Characterization Techniques for Thin Film Solar Cells (Wiley, New York, 2011) U. Rau, D. Abou-Ras, T. Kirchartz, Advanced Characterization Techniques for Thin Film Solar Cells (Wiley, New York, 2011)
35.
Zurück zum Zitat V. Nadenau, U. Rau, A. Jasenek, H. Schock, J. Appl. Phys. 87, 584 (2000)CrossRef V. Nadenau, U. Rau, A. Jasenek, H. Schock, J. Appl. Phys. 87, 584 (2000)CrossRef
Metadaten
Titel
Influence of low-temperature heat treatment on electronic properties in Cu2ZnSn(S,Se)4/CdS solar cells
verfasst von
Na Xu
Guang Pu
Lei Meng
Publikationsdatum
23.11.2016
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 6/2017
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-016-6118-5

Weitere Artikel der Ausgabe 6/2017

Journal of Materials Science: Materials in Electronics 6/2017 Zur Ausgabe

Neuer Inhalt