铜锌锡硫薄膜太阳电池：电化学方法合成和表征

书 国际电气工程先进技术译丛 铜锌锡硫薄膜太阳电池： 电化学方法合成和表征 [ 英]乔纳森 J . 斯克拉格 （ J o n a t h a nJ . S c r a g g ）著 严 辉 张林睿 汪 浩 等译 机 械 工 业 出 版 社 锌黄锡矿结构的铜锌锡硫 （ C u 2Z n S n S 4 ，C Z T S ）材料与目前在薄膜太 阳电池领域表现出色的黄铜矿结构的铜铟镓硒 [ C u（ I n ，G a ）S e ，C I G S ] 材料具有相似的晶体结构， 且 C Z T S 的组成元素在地球上含量丰富，安全 无毒，非常适合用来发展高效、廉价的太阳电池，近期 C Z T S 基太阳电池 的最高效率已达到 1 2 . 6 %，在科研和产业领域引起了广泛的关注。 本书回顾了 C Z T S 的发展历史，对 C Z T S 薄膜的制备方法、前驱物的 电沉积技术、前驱物的硫化工艺，以及 C Z T S 薄膜光电性能的表征技术进 行了综述。在此基础上，作者研究电沉积技术制备 C u - Z n - S n 金属前驱 物，在硫气氛中采用快速退火技术制备 C Z T S 薄膜，并对薄膜的光电性能 进行了表征。 本书是在 C Z T S 领域中较早的一部专著，可供高等学校的研究生，以 及从事太阳电池、电化学研究、生产和应用的科研技术人员参考。 译 者 序 研究和开发太阳能是我国乃至全世界长期科学发展规划的优选主题。目前产 业化占主导地位的是单晶硅太阳电池、非晶硅薄膜太阳电池和铜铟镓硒 [ C u （ I n ，G a ）S e ，C I G S ]薄膜太阳电池。但是晶体硅太阳电池成本高，非晶硅薄膜 电池有严重的光致效率衰退效应且大面积光电转换效率难以提高，C I G S 则需要 大量使用低丰度的稀有金属 I n 。近年来，新的铜硫系材料 C u 2Z n S n S 4 （ C Z T S ） 引人注目，C Z T S 与 C I G S 晶体结构相似，具有较高的光吸收系数 （> 1 0 4 c m - 1 ） ， 禁带宽度约为 1 . 5 0 e V ，与太阳电池所需要的最佳禁带宽度相匹配。且 C Z T S 电池 采用的均为丰度较高且绿色环保的元素，可大大降低生产成本，是一种绿色、廉 价、安全、适合大规模生产的薄膜太阳电池材料。因此，C Z T S 电池很有希望成 为未来太阳电池的主流。 本书回顾了 C Z T S 的发展历史，对 C Z T S 薄膜的制备方法、前驱物的电沉积 技术、前驱物的硫化工艺以及 C Z T S 薄膜光电性能的表征技术进行了综述。在此 基础上，作者研究电沉积技术制备 C u - Z n -......