古瑞瓦特与德州仪器深化合作，共谱智慧能源蓝图
图片：卡尔·冯·奥西茨基·奥尔登堡大学
一组德国科学家创建了一种新的过程，用于形成相纯的硅藻土Cu2ZnSnSe4（CZTSe），以促进太阳能电池的开发，效率超过10％。
研究人员在RRL Solar上发表的《富含铜的硒化阶段》中描述了从合金化的Cu-Sn前体中高效Cu2ZnSnSe4太阳能电池的反应途径中的过程。该方法提供了另一种方式来控制生长材料的成分和质量。
生成钾长石的通常方法是硒化由铜（Cu），锡（Sn）和锌（Zn）制成的堆叠元素金属层的硒化作用。该过程还涉及包含二价硒化物的反应路线，该过程必须在500°C至550°C的退火温度下进行，但这会使反应路径容易发生锡损失。
相反，所提出的方法基于堆叠的元素和合金前驱体以及Zn / Cu-Sn / Zn前驱体结构。根据研究小组的说法，由铜锡合金和锌元素层组成的堆叠式元素合金层（SEAL）前驱体由于具有诸如改善材料均质性和抑制上述锡损失的优势而提供了更好的工艺控制。
科学家写道：“我们证明，从SEAL前体开始并且硒化而没有合金偏析提供了形成钙钛矿CZTSe的途径，而没有X射线荧光可检测到的Sn损失。”“由于富含铜的起始成分和合金结构中锡的键合，显着减少了反应中SnSe2-x相的形成和随后的蒸发，从而防止了硒化过程中锡从层中的流失。”
所提出的过程进一步表明，样品中的过程中成分可能会从最初的富铜转变为最终的贫铜。科学家进一步解释说：“这允许在整个过程中设计明确的反应和组成途径，这可能是达到更高的太阳能电池效率的一种新颖方法，众所周知，这种方法以高效CIGSe太阳能电池加工而闻名。”
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