雙面受光銅鋅錫硒薄膜光伏元件特性及載子動力學研究

薄膜光伏元件為當前世界各國太陽能電池研究主流，其中新銳材料銅鋅錫硒（硫) (Cu2ZnSn(S,Se)4, CZTSSe)，更被視為未來最具潛力取代Cu(In,Ga)Se2之太陽能電池材料。儘 管目前兩者在轉換效率上仍有接近10%的差距，然而在材料成本優勢以及有效降低對少量蘊 藏元素的依賴考量下，近來已吸引大量研究團隊投入基礎研究，同時快速提升其太陽光電轉 換效率。然而此材料的載子傳輸機制以及對製程條件對光伏特性的影響仍有許多爭議及未解 的謎團，特別是在真空法製備的元件效率突破上。因此本計劃目的是以蒸濺鍍後硒化進行銅 鋅錫硒(CZTSe)製作，減少摻雜硫原子形成的複雜多元相及缺陷態，有利於進一步研究材料微 結構與光電特性，實現高效率銅鋅錫硒光伏元件。本三年期計晝研究範疇兼具基礎理論與實務製作。在基礎理論方面將探討不同製程與結 構設計對於銅鋅錫硒吸收層的載子動力學影響，以及晶界處的缺陷型態與載子傳輸特性的關 聯性；另一方面在元件製作上，配合光電模擬軟體的設計，引入異質緩衝層與半導體奈米結 構，並製作雙面入光的結構設計。除了改善廣波域的光捕獲能力以及降低光入射角度相依性 外，也能同時降低其他二次相以及界面能障對於光生載子傳輸能力的限制，冀望突破銅鋅錫 硫硒材料的應用端限制。

系統編號:PA10507-0666
原計畫編號:MOST105-2112-M182-001-MY3