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Electrostatic potential fluctuations and light‐soaking effects in Cu(In,Ga)Se2 solar cells
Progress in Photovoltaics ( IF 8.0 ) Pub Date : 2020-06-18 , DOI: 10.1002/pip.3299 Aleksandra Nikolaeva 1 , Maximilian Krause 1 , Norbert Schäfer 1 , Wolfram Witte 2 , Dimitrios Hariskos 2 , Tim Kodalle 1 , Christian A. Kaufmann 1 , Nicolas Barreau 3 , Daniel Abou‐Ras 1
Progress in Photovoltaics ( IF 8.0 ) Pub Date : 2020-06-18 , DOI: 10.1002/pip.3299 Aleksandra Nikolaeva 1 , Maximilian Krause 1 , Norbert Schäfer 1 , Wolfram Witte 2 , Dimitrios Hariskos 2 , Tim Kodalle 1 , Christian A. Kaufmann 1 , Nicolas Barreau 3 , Daniel Abou‐Ras 1
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In Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) thin‐film solar cells, laterally inhomogeneous distributions of point defects may induce electrostatic potential fluctuations and thus reduce the open‐circuit voltage (Voc). In the present work, we investigate possible origins of fluctuating potentials and estimate the amplitude of fluctuations and Voc losses in solar cells with various [Ga] in the CIGS absorber, with different buffer layers and with different durations of an RbF postdeposition treatment (PDT). Electron‐beam‐induced current measurements were employed to study the local difference in the width of the space‐charge region (wSCR). It is shown that the amplitude of fluctuations in the wSCR depends significantly on the choice of buffer system and on the duration of the RbF PDT. In addition, energy‐dispersive X‐ray spectroscopy and cathodoluminescence measurements reveal that band‐gap fluctuations do not have substantial impact on the device performance. Finally, some of the investigated cells were exposed to light soaking, which was found to be a means to reduce the detected electrostatic potential fluctuations and also to increase the effective electron diffusion length in the CIGS absorber for a part of the investigated cells.
中文翻译：
Cu（In，Ga）Se2太阳能电池中的静电势波动和吸光效应
在Cu（In，Ga）Se 2（CIGS）薄膜太阳能电池中，点缺陷的横向不均匀分布可能会引起静电势波动，从而降低开路电压（V oc）。在本工作中，我们研究了CIGS吸收器中具有各种[Ga]，具有不同缓冲层和具有不同RbF后沉积处理时间（PDT）的太阳能电池中波动电位的可能来源，并估计了波动幅度和V oc损耗。 ）。电子束感应电流测量被用来研究空间电荷区域宽度的局部差异（w SCR）。结果表明，在w的波动幅度SCR很大程度上取决于缓冲系统的选择以及RbF PDT的持续时间。此外，能量色散X射线光谱和阴极发光测量表明，带隙波动对器件性能没有实质性影响。最后，将某些被研究的电池暴露在光下，这被发现是一种减少检测到的静电势波动并增加部分被研究电池在CIGS吸收器中有效电子扩散长度的方法。
更新日期：2020-06-18
中文翻译：
Cu（In，Ga）Se2太阳能电池中的静电势波动和吸光效应
在Cu（In，Ga）Se 2（CIGS）薄膜太阳能电池中，点缺陷的横向不均匀分布可能会引起静电势波动，从而降低开路电压（V oc）。在本工作中，我们研究了CIGS吸收器中具有各种[Ga]，具有不同缓冲层和具有不同RbF后沉积处理时间（PDT）的太阳能电池中波动电位的可能来源，并估计了波动幅度和V oc损耗。 ）。电子束感应电流测量被用来研究空间电荷区域宽度的局部差异（w SCR）。结果表明，在w的波动幅度SCR很大程度上取决于缓冲系统的选择以及RbF PDT的持续时间。此外，能量色散X射线光谱和阴极发光测量表明，带隙波动对器件性能没有实质性影响。最后，将某些被研究的电池暴露在光下，这被发现是一种减少检测到的静电势波动并增加部分被研究电池在CIGS吸收器中有效电子扩散长度的方法。
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