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学术交流

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刘芳洋:铜锌锡硫薄膜太阳电池的界面工程(时间12.10)

来源: 河南大学材料学院    日期:2019-12-11   浏览次数:

报告人:刘芳洋 中南大学教授

报告时间:12月10日9:00

报告地点:特种功能材料重点实验室三楼报告厅

主办单位:特种功能材料重点实验室

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报告摘要:铜锌锡硫具有光吸收系数高、带隙宽度合适,而且在自然界中以矿物形式存在,具有稳定性好、成本低廉和环境友好等优势,是极具发展前景太阳电池光吸收层材料。本报告针对铜锌锡硫薄膜太阳电池在背接触和异质结两个核心界面存在的关键科学问题开展系统研究。对于背接触界面,采用插入中间层抑制铜锌锡硫与钼界面副反应的思路,考察了硼化钛、银、碳、铋和氧化铝等中间层材料对背接触界面行为以及器件性能的影响,其中采用氧化铝中间层通过“自组装开孔”的形式,获得了最优的器件性能。对于异质结界面,针对界面“cliff”型能级排列导致界面缺陷复合严重的问题,分别通过“p型铜锌锡硫表面外延生长n型硫化镉”降低界面缺陷和“锌合金化的硫化镉缓冲层”优化能级排列的方式来予以改善,均实现了器件性能的有效提升;在此基础上提出“可控互扩散”的方式对异质结进行退火,同时实现异质结界面能级排列的优化和界面缺陷密度的降低,进一步提升器件的光电转换性能:经NREL测试的光电转换效率达到11.0%。

刘芳洋,男,湖南湘潭人,中南大学教授,博导,新能源材料与器件系主任,国家重点研发计划项目负责人,入选国家“万人计划”青年拔尖人才,主要从事有色金属化合物半导体材料、有色金属冶金等方面的研究。2011年博士毕业于中南大学,毕业同年留校,先后任讲师、副教授和教授,期间于2013-2017年在澳大利亚新南威尔士大学从事博士后联合研究。现已在Nature Energy等国际知名刊物发表SCI论文80余篇,申请专利10余项。

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