CIS太阳能电池的表征
在第二代太阳能电池中，二硫化铜铟（cuins 2或cis）是前途的材料之一。自90年代初以来，它已经表现出超过10％的效率[1]，一直属于光伏领域的科学家研究范围。它的高吸收系数，直接带隙（1.52 ev）[2]和无毒性使其成为薄膜和量子点敏化太阳能电池的理想选择。但是，cis效率似乎已达到平稳状态。为了不断改进下一代cis电池并超越此限制，必须清楚地了解制造方法对电池性能的影响。
考虑到这一点，irdep的研究人员 （光伏能量研究与发展研究所）使用光谱和空间分辨光致发光（pl）成像对多晶cuins 2 电池进行了 表征。高光谱平台（ima™）提供2 nm的光谱分辨率和低于2μm的空间分辨率。 在显微镜物镜下，该器件在整个视场中均被532 nm激光均匀激发。
图。图1示出了设备的集成pl图，而图2示出了设备的pl图。图2给出了研究区域中选定区域的pl光谱[3]。在成像方式迅速突出显示空间不均匀性。利用这项技术，研究人员能够在空间上监视多个属性。实际上，pl maxima提供了带隙和准费米能级分裂的波动的详细映射[4]。借助其获得的光谱和光度校准方法（请参阅下文），irdep的研究人员可以提取其设备的光电特性图（例如：eqe，voc等），
而与分光仪耦合的共聚焦显微镜可以提供类似的数据，我们可以证明这种替代的耗时技术是不切实际的（图3）。在这种情况下532 纳米激光聚焦到细胞前接触上，一次获得pl图。比较全局高光谱和共聚焦显微镜这两种方法的采集时间，我们看到， 以10 7 w /m²的分辨率绘制150x150 µm²的图仅需8分钟即可完成，而使用共聚焦显微镜则需要数百小时[3]。
[1] scheer r., walter t., schock h. w., fearheiley m. l., lewerenz h. j., cuins2 based thin film solar cell with 10.2% efficiency, applied physics letters, 63, (1993).
[2] suriakarthick r. et al., photochemically deposited and post annealed copper indium disulfide thin films, superlattices and microstructures, (2014).
[3] delamarre a. et al., characterisation of solar cells using hyperspectral imager, irdep.
[4] delamarre a. , paire m., guillemoles j.-f. and lombez l., quantitative luminescence mapping of cu(in,ga)se2 thin-film solar cells, progress in photovoltaics, 10, 1002, (2014).
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[1] scheer r., walter t., schock h. w., fearheiley m. l., lewerenz h. j., cuins2 based thin film solar cell with 10.2% efficiency, applied physics letters, 63, (1993).
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[3] delamarre a. et al., characterisation of solar cells using hyperspectral imager, irdep.
[4] delamarre a. , paire m., guillemoles j.-f. and lombez l., quantitative luminescence mapping of cu(in,ga)se2 thin-film solar cells, progress in photovoltaics, 10, 1002, (2014).
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