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作者：赵娅;庄众;魏梦园;蒋青松;杨潇;荀威;刘雨昊;
单位：淮阴工学院电子信息工程学院;海南大学物理与光电工程学院;海南大学海洋科学与工程学院;海南大学,海南省精细化工实验室;
摘要：CuPbSbS_3半导体材料因具有吸收系数高、禁带宽度适中等光电特性，在太阳能电池中具有广阔应用前景。本文采用丁基二硫代氨基甲酸(BDCA)溶液法，在管式炉退火过程中沉积CuPbSbS_3薄膜。通过调节BDCA溶液中二硫化碳的比例，实现CuPbSbS_3薄膜的可控沉积。通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪等测试技术表征CuPbSbS_3薄膜的形貌和晶体结构，结果表明当乙醇、正丁胺、二硫化碳体积比为7.4∶9.6∶6时，所沉积的CuPbSbS_3薄膜结晶形态较好。此外，构建结构为FTO/SnO_2/CuPbSbS_3/Spiro-OMeTAD/Ag的太阳能电池，测试其莫特-肖特基曲线、奈奎斯特阻抗谱、暗电流密度-电压曲线以及对称器件在暗态下的电流-电压曲线，进一步研究CuPbSbS_3太阳能电池的界面电荷传输动力学。电学测试结果表明，所沉积的CuPbSbS_3薄膜内部的缺陷复合中心密度与电荷传输电阻降低，光生载流子的非辐射复合减少，载流子输运性能提高。相应的CuPbSbS_3太阳能电池实现了0.81%的光电转换效率，短路电流密度为9.08 mA·cm~(-2),开路电压达到了250 mV。研究成果为高质量CuPbSbS_3薄膜沉积提供了实验基础。
关键词：CuPbSbS_3薄膜;;富硫前驱体溶液;;丁基二硫代氨基甲酸溶液法;;退火;;光电转换效率;;太阳能电池
基金资助：国家自然科学基金(61804062,62105083)
