钾掺杂对ZnS薄膜结构、光学和光电性能的影响及其在光伏中的应用

Influence of potassium doping on the structural, optical, and optoelectrical properties of ZnS thin films for photovoltaic applications

Reim A. Almotiri · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

硫化锌（ZnS）是一种重要的n型半导体，具有优异的电学和光学特性。本研究采用经济型喷雾热解法，通过雾化喷雾热解技术制备了未掺杂及不同钾掺杂浓度（2.5、5和7.5 wt%）的ZnS薄膜。XRD结果表明，ZnS及钾掺杂ZnS薄膜均呈现六方结构。对结构特性的分析显示，随着钾含量从2.5 wt%增加至7.5 wt%，ZnS及钾掺杂ZnS薄膜的晶粒尺寸（D）逐渐增大。同时，随着ZnS薄膜中钾浓度的提高，所研究的钾掺杂ZnS层的应变和位错密度均有所降低。通过记录波长范围为200–2500 nm的反射率和透...

解读: 该钾掺杂ZnS薄膜技术对阳光电源光伏逆变器产品具有重要应用价值。研究显示钾掺杂可将ZnS带隙从3.64eV降至2.97eV,提升光电转换效率,这为SG系列组串式逆变器的上游电池窗口层优化提供新方案。材料光学迁移率和载流子浓度的提升可改善弱光响应,配合MPPT算法优化发电量。该n型半导体薄膜的低成本喷...