研究計畫-專案詳細資料
摘要
銅鋅錫硫硒(CZTS)半導體材料由於與銅銦鎵硫硒(CIGS)類似的晶體結構,且具備優異的光電特性,此外也克服了材料稀有性所引起的限制,相較於傳統的光伏材料其具有低成本高安全的優勢,所以成為大規模製備薄膜太陽能電池吸收層極具潛力的替代材料。然而不同於CIGS已發展至23.2%的轉換效率,目前CZTS-based薄膜電池的效率和理論值之間還存在極大的差距。因此,低成本與高轉換效率的吸收層材料製備極大規模應用是現下科研人員的主要研究方向。由於銅鋅錫硫硒材料由多種元素組成,複雜的組成使其成分及均勻性不易調控,面臨多元二次相生成及低缺陷容忍度的問題,所以對元素間的配比要求相對較高;各式缺陷形成的同時,導致吸收層結晶品質不佳且大幅增加了開路電壓短缺現象,最終限制了CZTS-based光伏元件效率的提升。本計畫將嘗試引入陽離子摻雜有效改善吸收層的結晶形貌與光學性能,藉由晶粒尺寸的調整增強光吸收能力;適當的陽離子取代能夠克服CZTS材料中嚴重的開路電壓短缺問題,同時調節能隙值並提升光電轉換效率。進行陽離子摻雜同時,同步建立材料基本參數資料庫,配合軟體尋求最佳化結構設計。預期計劃完成時的銅鋅錫硫硒光伏元件效能將可提升20%。
Project IDs
系統編號:PB10811-0260
原計畫編號:MOST108-2622-E182-003-CC3
原計畫編號:MOST108-2622-E182-003-CC3
狀態 | 已完成 |
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有效的開始/結束日期 | 01/11/19 → 31/10/20 |
Keywords
- 能源工程
- 銅鋅錫硫硒
- 陽離子摻雜
- 光伏元件
指紋
探索此研究計畫-專案觸及的研究主題。這些標籤是根據基礎獎勵/補助款而產生。共同形成了獨特的指紋。