特种功能材料重点实验室

研究进展

杜祖亮教授课题组在Solar Energy Materials & Solar cells上发表了利用ZnO空腔阵列结构增效CIGS薄膜太阳能电池性能的研究成果

信息来源: 发布日期: 2017-07-28作者: 浏览次数:

近期,杜祖亮教授课题组的研究成果《Patterned honeycomb-like ZnO cavities for Cu(In, Ga)Se2 thin film solar cells with omnidirectionally enhanced light harvesting》在Solar Energy Materials & Solar cells(IF=4.799, JCR一区)上发表。

文章链接:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0927024817303185

该工作利用胶体球模板技术并结合水热生长技术大面积构筑了高度有序的ZnO空腔结构,对有序ZnO空腔结构的生长机制进行了详细的研究;在此基础上,将此高度有序的ZnO空腔结构引入到铜铟镓硒(CIGS)薄膜光伏器件中,利用高度有序ZnO空腔结构独特的光学特性实现了CIGS薄膜光伏器件的光吸收增强,在ZnO空腔结构的增效作用下,CIGS器件的光电转换效率达到11.4%,其短路电流密度(Jsc)增强了9%,光电转换效率增强了10.6%。更重要的是,这种有序ZnO空腔结构除了可以有效增加器件的光吸收效率外,还显现出良好的广角吸收特性,该特性可有效保证在任意入射光角度下,器件都能保持良好的光吸收能力。该研究成果为发展全天候高效CIGS薄膜光伏器件提供了一种新的研究思路和方法。

 

 

                              图一:器件结构示意图及有序ZnO空腔结构的形貌

 

                                 图二:器件的光电特性测试结果