中國(guó)粉體網(wǎng)8月14日訊 CuInSe2（簡(jiǎn)稱CIS）及其衍生物因其低成本、高的光吸收系數(shù)（105/cm）和良好的穩(wěn)定性被認(rèn)為是最有潛力的薄膜太陽能吸收層材料，近年來逐漸受到研究者的重視。目前CIS系粉體的制備多集中于實(shí)驗(yàn)室規(guī)模，量產(chǎn)化工藝有待進(jìn)一步研究和改進(jìn)。CIS系粉體的應(yīng)用例舉如下。
1 涂覆法制備太陽能電池吸收層
涂覆法是一種很有前景的的CIS系吸收層薄膜低成本制備工藝，該方法先制備出符合原子計(jì)量比的前驅(qū)物，使用各種涂覆工藝沉積在基板上后在控制氣氛下熱處理而轉(zhuǎn)變?yōu)镃IS系薄膜。以CIS系納米粉末作為涂覆原料可保證薄膜原子計(jì)量比接近既定計(jì)量比，有利于提高薄膜質(zhì)量，并且工藝簡(jiǎn)潔。Ahn等將Cu0.90In0.64Ga0.23Se2.0（15 nm）溶于甲醇，使用噴霧的方法沉積到Mo/Glass基板上并在160 ℃熱處理，后經(jīng)固態(tài)源硒化成膜。升高硒源蒸發(fā)溫度和增加載氣流速均有利于形成結(jié)晶良好的大尺寸CIGS晶粒，但同時(shí)也在Mo和CIGS之間形成MoSe2層。Guo等采用“墨水印刷”的工藝制備CIS系薄膜，將CIS系納米粉體溶于有機(jī)溶劑作為“墨水”，將其直接涂覆于基板上經(jīng)硒化處理成膜�；贑uInSe2的電池器件達(dá)到了3.2%的轉(zhuǎn)換效率；而基于Cu(In1–xGax)(S1–ySey)2的電池器件轉(zhuǎn)換效率為4.76%（有效面積效率5.55%）。
2 納米晶–聚合物太陽能電池
納米晶–聚合物太陽能電池又稱為混合太陽能電池（Hybrid Solar Cell），是將n型半導(dǎo)體納米晶植入p型摻雜的聚合物而得的新型異質(zhì)結(jié)太陽能電池。該類太陽能電池近年來成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。由于CIS系材料的導(dǎo)電類型依賴于自身的缺陷種類，調(diào)整其原子計(jì)量比就可以得到所期望的導(dǎo)電類型。Arici等[34]將n型CuInSe2納米顆粒植入p型P3HT聚合物，在ITO玻璃上制得了異質(zhì)結(jié)。當(dāng)CISe/P3HT質(zhì)量比為6:1時(shí)，其光電響應(yīng)較好；所制得的器件開路電壓最高值為1 V，光電流為0.3 ×10–3 A/cm2。Arici等同時(shí)研究了基于CuInS2納米顆粒的異質(zhì)結(jié)，該工作中，作者采用了不同的聚合物體系。
1 涂覆法制備太陽能電池吸收層
涂覆法是一種很有前景的的CIS系吸收層薄膜低成本制備工藝，該方法先制備出符合原子計(jì)量比的前驅(qū)物，使用各種涂覆工藝沉積在基板上后在控制氣氛下熱處理而轉(zhuǎn)變?yōu)镃IS系薄膜。以CIS系納米粉末作為涂覆原料可保證薄膜原子計(jì)量比接近既定計(jì)量比，有利于提高薄膜質(zhì)量，并且工藝簡(jiǎn)潔。Ahn等將Cu0.90In0.64Ga0.23Se2.0（15 nm）溶于甲醇，使用噴霧的方法沉積到Mo/Glass基板上并在160 ℃熱處理，后經(jīng)固態(tài)源硒化成膜。升高硒源蒸發(fā)溫度和增加載氣流速均有利于形成結(jié)晶良好的大尺寸CIGS晶粒，但同時(shí)也在Mo和CIGS之間形成MoSe2層。Guo等采用“墨水印刷”的工藝制備CIS系薄膜，將CIS系納米粉體溶于有機(jī)溶劑作為“墨水”，將其直接涂覆于基板上經(jīng)硒化處理成膜�；贑uInSe2的電池器件達(dá)到了3.2%的轉(zhuǎn)換效率；而基于Cu(In1–xGax)(S1–ySey)2的電池器件轉(zhuǎn)換效率為4.76%（有效面積效率5.55%）。
2 納米晶–聚合物太陽能電池
納米晶–聚合物太陽能電池又稱為混合太陽能電池（Hybrid Solar Cell），是將n型半導(dǎo)體納米晶植入p型摻雜的聚合物而得的新型異質(zhì)結(jié)太陽能電池。該類太陽能電池近年來成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。由于CIS系材料的導(dǎo)電類型依賴于自身的缺陷種類，調(diào)整其原子計(jì)量比就可以得到所期望的導(dǎo)電類型。Arici等[34]將n型CuInSe2納米顆粒植入p型P3HT聚合物，在ITO玻璃上制得了異質(zhì)結(jié)。當(dāng)CISe/P3HT質(zhì)量比為6:1時(shí)，其光電響應(yīng)較好；所制得的器件開路電壓最高值為1 V，光電流為0.3 ×10–3 A/cm2。Arici等同時(shí)研究了基于CuInS2納米顆粒的異質(zhì)結(jié)，該工作中，作者采用了不同的聚合物體系。
