快速热蒸发用于沉积 CdSe 薄膜

CdSe 薄膜表现出高晶体质量、大晶粒尺寸和适合太阳能电池的优选晶体取向

CdSe具有~1.7 eV的合适带隙、优异的光电性能、高稳定性和低制造成本，在硅基串联太阳能电池的应用中具有巨大的潜力。然而，CdSe薄膜太阳能电池的进展缓慢，近年来对CdSe薄膜太阳能电池的系统研究较少。

现在，来自武汉光电子国家实验室（WNLO）、中欧清洁与可再生能源研究所（ICARE）和立陶宛物理科学技术中心国家研究院的一个团队，提出了一种快速热蒸发 (RTE) 方法来获得高质量的 CdSe 薄膜，并设计了 CdSe 薄膜太阳能电池。这项研究题为《硒化镉薄膜太阳能电池的快速热蒸发》，于2021年12月6日发表在《光电子学前沿》（Frontiers of Optoelectronics）上。

在这项研究中，RTE 被用于沉积 CdSe 薄膜，该薄膜表现出高晶体质量、大晶粒尺寸和优选的晶体取向。同时，720 nm 处的尖锐吸收边缘表明 CdSe 薄膜的直接带隙为 1.72 eV。

半峰全宽为 23 nm 的强光致发光显示了缺陷相对较少的 CdSe 薄膜。在高质量CdSe薄膜的基础上，引入合适的电子传输层（ETL）和空穴传输层（HTL）来构建CdSe太阳能电池。最后，通过设计 FTO/ZnO/CdS/CdSe/PEDOT/CuI 的最佳配置，实现了 1.88% 的效率。

本研究首次提出了一种沉积 CdSe 薄膜的 RTE 方法，并对其光电特性进行了系统的表征。此外，它还展示了 CdSe 太阳能电池器件设计和优化的一般规则。还指出了CdSe薄膜及其太阳能电池的优势。在未来，CdSe太阳能电池在硅基串联应用中具有很高的潜力，值得进一步研究。