CdSeTe 是一種重要的光伏材料，理論光電轉(zhuǎn)換效率（PCE）超 30%，世界紀(jì)錄PCE 達(dá)22.6%。當(dāng)前對(duì)CdSeTe 太陽(yáng)能電池的摻雜研究重點(diǎn)已從銅摻雜轉(zhuǎn)向V族元素?fù)诫s，以降低開路電壓損失、提高穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)方法

采用異位摻雜法在經(jīng)CdCl?處理的 CdSeTe 樣品上摻雜鉍。實(shí)驗(yàn)組用 23% 硝酸溶液以 5000 轉(zhuǎn)/分的速度動(dòng)態(tài)旋涂刻蝕，對(duì)照組未刻蝕。之后兩組均旋涂PTAA 并蒸鍍 50nm 金作為背電極，完成器件制備。在電流-電壓（JV）測(cè)量前進(jìn)行 10 分鐘光照浸泡。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

表面形貌

未蝕刻和化學(xué)蝕刻樣品的SEM圖像

蝕刻效果：化學(xué)蝕刻顯著改善了CdSeTe薄膜的背表面形貌，去除了不良的含Bi?O?層。

性能提升：蝕刻后，背勢(shì)壘高度從392 meV降低到362 meV，填充因子（FF）從69.5%提高到76.1%，最終使功率轉(zhuǎn)換效率（PCE）從17.2%提升到19.2%。載流子收集效率

未蝕刻和化學(xué)蝕刻樣品的穩(wěn)態(tài)PL強(qiáng)度測(cè)量

蝕刻效果：化學(xué)蝕刻顯著降低了CdSeTe薄膜的PL強(qiáng)度，特別是在880 nm處的CdSeTe帶間發(fā)射峰。

性能提升：PL強(qiáng)度的降低表明載流子復(fù)合減少，載流子收集效率提高，這與蝕刻后填充因子（FF）和功率轉(zhuǎn)換效率（PCE）的提高相一致。電學(xué)性能

未蝕刻和化學(xué)蝕刻樣品的JV曲線

Voc變化：化學(xué)蝕刻后，Voc略有下降，可能是由于去除了背表面的含Bi?O?層，該層具有一定的鈍化作用。

FF提升：化學(xué)蝕刻顯著提高了FF，從69.5%增加到76.1%，這是由于去除了高電阻性的含Bi?O?層，降低了背勢(shì)壘高度，提高了空穴的提取效率。

PCE提升：盡管Voc略有下降，但FF的顯著提高使得PCE從17.2%提高到19.2%。

未蝕刻和化學(xué)蝕刻CdSeTe太陽(yáng)能電池的器件統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

光電轉(zhuǎn)換效率（PCE）：化學(xué)刻蝕電池的PCE 整體高于未刻蝕電池。未刻蝕電池的平均 PCE 為 16.4%，而化學(xué)刻蝕后提高到17.6%。這表明化學(xué)刻蝕能夠顯著改善電池的光電轉(zhuǎn)換性能，原因在于刻蝕去除了CdSeTe背表面的含Bi2O3層，降低了背勢(shì)壘高度，減少了載流子傳輸阻礙，從而提高了電池將光能轉(zhuǎn)化為電能的效率。

開路電壓（Voc）：未刻蝕電池的Voc 略高于化學(xué)刻蝕電池。這是因?yàn)槲纯涛g電池中含Bi2O3層具有一定的鈍化作用，能夠在一定程度上提高 Voc。

填充因子（FF）：化學(xué)刻蝕使電池的平均FF從67%大幅提升到73%。刻蝕去除含Bi2O3層后，電池內(nèi)部的電阻特性得到改善，減少了能量損失，從而有效提高了FF，進(jìn)而提升了電池的PCE。

串聯(lián)電阻和并聯(lián)電阻：圖中未直接給出串聯(lián)電阻和并聯(lián)電阻的具體數(shù)值，結(jié)合文章內(nèi)容，化學(xué)刻蝕后串聯(lián)電阻減小，并聯(lián)電阻增大。背勢(shì)壘高度

未蝕刻和化學(xué)蝕刻CdSeTe太陽(yáng)能電池的JVT測(cè)量結(jié)果

背勢(shì)壘高度變化：刻蝕使背勢(shì)壘高度從392meV 降至 362meV 。這是因?yàn)榛瘜W(xué)刻蝕去除了 CdSeTe 背表面含Bi?O?的高電阻層，減少了載流子傳輸?shù)淖璧K，降低了背勢(shì)壘高度。

通過化學(xué)蝕刻，可以清潔CdSeTe背表面的電阻性Bi?O?層，將背勢(shì)壘高度從392 meV降低到362 meV，并將FF從69.5%提高到76.1%。通過成功優(yōu)化，我們實(shí)現(xiàn)了PCE為19.2%的異位鉍摻雜CdSeTe電池。美能MPPT多通道電池測(cè)試系統(tǒng)

美能MPPT多通道電池測(cè)試系統(tǒng)，采用A+AA+級(jí)LED太陽(yáng)光模擬器作為老化光源，以其先進(jìn)的技術(shù)和多功能設(shè)計(jì)，為鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的研究提供了強(qiáng)有力的支持。

• 有效光斑大小:≥250*250mm（可定制）

• 光強(qiáng)可調(diào)節(jié):0.2sun, 0.5sun, 1sun, 1.5sun，4個(gè)檔位

• 功率獨(dú)立可控：300-400 nm/400-750 nm/750-1200 nm

美能MPPT多通道電池測(cè)試系統(tǒng)能夠同時(shí)測(cè)試多個(gè)電池樣品，精確追蹤最大功率點(diǎn)（MPPT），并提供詳細(xì)的電流-電壓（IV）曲線分析，從而更深入地理解蝕刻工藝對(duì)電池性能的影響。通過這種高效的測(cè)試手段，研究人員可以加速工藝優(yōu)化，推動(dòng)CdSeTe太陽(yáng)能電池向更高效率、更穩(wěn)定的方向發(fā)展。

原文出處：Effects of Chemical Etching in Ex-situ Bi-Doped CdSeTe Solar Cells

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