Transparent conductive oxide film with antireflective properties for Cu 2 ZnSnS 4 solar cells

通过研究一种新型透明导电氧化物薄膜(transparent conductive oxide, TCO)的减反射作用, 探索增加入射光进入Cu2ZnSnS4 (CZTS)太阳能电池从而提高太阳能电池效率的新途径. 在AM1.5光照条件下, 设计了一种在宽波长范围内具有更好的减反射性能的TCO薄膜, 即SiO2/ZnO减反射TCO薄膜(antireflective transparent conductive oxide, ATCO). 为了衡量300—800 nm波长范围内的减反射效果, 引入了有效平均反射率方法(effective average reflectance, EAR)进行测算. 为充分考虑折射率色散的影响以及TCO, ATCO薄膜与有源层的耦合, 本文采用多维光学传输矩阵对各关键材料层的耦合及膜厚进行了优化, 以准确衡量最优的减反射效果. 最后, 通过比较常规CZTSSC和ATCO-CZTSSC的减反射性能, 得到了新型ATCO膜, 可以有效地减少光损耗并提高光电转换效率的结论.