KIT | KIT-Bibliothek | Impressum | Datenschutz

Chemical and Electronic Structure of the i‐ZnO/In$_x$S$_y$ :Na Front Contact Interface in Cu(In,Ga)(S,Se)$_2$ Thin‐Film Solar Cells

Hauschild, Dirk 1,2; Meyer, Frank; Benkert, Andreas 1; Dalibor, Thomas; Blum, Monika; Yang, Wanli; Reinert, Friedrich; Heske, Clemens 1,2; Weinhardt, Lothar 1,2
1 Institut für Photonenforschung und Synchrotronstrahlung (IPS), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
2 Institut für Technische Chemie und Polymerchemie (ITCP), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

The chemical and electronic structure of the front contact i-ZnO/In$_x$S$_y$:Na interface for Cu(In,Ga)(S,Se)$_2$-based thin-film solar cells is investigated using a combination of x-ray and electron spectroscopies. Upon i-ZnO sputter deposition on the InxSy:Na buffer layer, we find an intermixed heterojunction and the formation of InOx and Na$_2$SO$_4$. The window layer is shown to consist of a mixture of Zn(OH)$_2$ and ZnO, with decreasing relative Zn(OH)$_2$ content for thicker window layers. Moreover, we observe diffusion of sodium to the surface of the window layer. We derive electronic surface band gaps of the i-ZnO and InxSy:Na layers of 3.86 ± 0.18 eV and 2.60 ± 0.18 eV, respectively, and find a largely flat conduction band alignment at the i-ZnO/In$_x$S$_y$:Na interface.


Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000174072
Veröffentlicht am 10.09.2024
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Photonenforschung und Synchrotronstrahlung (IPS)
Institut für Technische Chemie und Polymerchemie (ITCP)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsjahr 2024
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 1062-7995, 1099-159X
KITopen-ID: 1000174072
HGF-Programm 56.12.11 (POF IV, LK 01) Materials - Quantum, Complex and Functional
Erschienen in Progress in Photovoltaics: Research and Applications
Verlag John Wiley and Sons
Vorab online veröffentlicht am 23.08.2024
Nachgewiesen in Dimensions
Scopus
Web of Science
Globale Ziele für nachhaltige Entwicklung Ziel 7 – Bezahlbare und saubere Energie
KIT – Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft
KITopen Landing Page