《寬禁帶銅銦鎵硒薄膜電池內深能級缺陷機理及表征研究》是依託華東師範大學，由胡小波擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：寬禁帶銅銦鎵硒薄膜電池內深能級缺陷機理及表征研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：胡小波
- 依託單位：華東師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
銅銦鎵硒薄膜太陽能電池具有重要的套用前景，但仍然存在寬禁帶銅銦鎵硒（高鎵含量）電池的效率較低的問題。深能級缺陷是導致其效率低的重要因素之一，而目前關於深能級缺陷導致效率損失的機理研究依然不完善。本項目將利用以雙光源為基礎的光電錶征技術，包括雙光源光電容法以及雙光源時間分辨光致發光法，來獲取寬禁帶銅銦鎵硒電池深能級缺陷的詳細信息，包括深能級缺陷分布、缺陷的作用、缺陷對載流子複合的貢獻等；系統研究深缺陷的各種特性隨鎵含量的變化關係，探究深能級缺陷對寬禁帶銅銦鎵硒電池效率損失的貢獻，進而指導開發通過控制缺陷以提高電池效率的有效方法。此項目的開展對於發展寬禁帶銅銦鎵硒電池作為下一代更高效的多結太陽能電池的頂部或中間吸收層材料具有重要的指導意義。
結題摘要
銅銦鎵硒薄膜太陽能電池具有重要的套用前景，但仍然存在寬禁帶銅銦鎵硒（高鎵含量）電池的效率較低的問題。深能級缺陷是導致其效率低的重要因素之一，而目前關於深能級缺陷導致效率損失的機理研究依然不完善。本項目利用單光源及雙光源光電容法，結合時間分辨光致發光法來獲取寬禁帶銅銦鎵硒電池深能級缺陷的詳細信息，包括深能級缺陷分布、缺陷的作用、缺陷對載流子複合的貢獻等。首先研究了寬禁帶銅鎵硒電池內的缺陷分布情況，確定了距價帶頂部0.8eV的一深能級缺陷並發現此缺陷存在亞穩態能級；其次研究了硒元素的含量對寬禁帶銅鎵硒電池內深能級缺陷的影響，隨著硒的減少，深能級缺陷雖然能級位置未改變，但是缺陷密度及缺陷的載流子俘獲截面卻增加，證明硒元素是影響深能級缺陷的一個重要因素；最後研究了銅鎵元素含量之比對於銅鎵硒電池內深能級缺陷的影響，發現深能級缺陷位置不受銅鎵元素之比而變化，但是隨著銅比鎵的含量減小，缺陷複合效應增加，說明銅鎵比也是影響深能級缺陷的一個重要因素。本項目的研究成果對於寬禁帶銅銦鎵硒薄膜電池內深能級缺陷機理能夠得出更清晰的認識，而對於目前效率較低的寬禁帶銅銦鎵硒電池，深能級缺陷是限制其效率的重要因素之一，因此本研究成果能夠為寬禁帶銅銦鎵硒電池的效率損失機制提供理論依據，有利於針對性的開發減少成果中發現的深能級複合缺陷的技術並提高電池效率。
