Colloidal solution-processed CuInSe2 solar cells with significantly improved efficiency up to 9% by morphological improvement

ACS Applied Materials and Interfaces

Volumn 6, Issue 1, 2014, Pages 259-267

  Lim, Ye Seul ^a,b   Kwon, Hyung Soon ^c   Jeong, Jeunghyun ^a   Kim, Jin Young ^a   Kim, Honggon ^a   Ko, Min Jae ^a   Jeong, Unyong ^b   Lee, Doh Kwon ^a  

^a Korea Institute of Science and Technology   (South Korea)

^b Yonsei University   (South Korea)

^c Seoul National University   (South Korea)

Author keywords

cold isostatic pressing; Cu In; CuInSe2; nanoparticles; packing density; thin film solar cells

Indexed keywords

COLD ISOSTATIC PRESSING; CU-IN; CUINSE2; PACKING DENSITY; THIN-FILM SOLAR CELLS;

MICROSTRUCTURAL EVOLUTION; NANOPARTICLES; OPEN CIRCUIT VOLTAGE; PRESSING (FORMING); SINTERING; SOLAR CELLS;

COPPER;

EID: 84892391716     PISSN: 19448244     EISSN: 19448252     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/am4040976     Document Type: Article

References (53)

1. Lange, F. F. Science 1996, 273, 903-909
2. Jia, Q. X.; McCleskey, T. M.; Burrell, A. K.; Lin, Y.; Collis, G. E.; Wang, H.; Li, A. D. Q.; Foltyn, S. R. Nat. Mater. 2004, 3, 529-532
3. Habas, S. E.; Platt, H. A. S.; van Hest, M. F. A. M.; Ginley, D. S. Chem. Rev. 2010, 110, 6571-6594
4. Jasieniak, J.; MacDonald, B. I.; Watkins, S. E.; Mulvaney, P. Nano Lett. 2011, 11, 2856-2864
5. Rath, A. K.; Bernechea, M.; Martinez, L.; de Arquer, F. P. G.; Osmond, J.; Konstantatos, G. Nat. Photonics 2012, 6, 529-534
6. Kevin, M.; Lee, G. H.; Ho, G. W. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 7196-7202
7. Gutiérrez, J.; Llordés, A.; Gázquez, J.; Gibert, M.; Romà, N.; Ricart, S.; Pomar, A.; Sandiumenge, F.; Mestres, N.; Puig, T.; Obradors, X. Nat. Mater. 2007, 6, 367-373
8. Oh, E.-O.; Whang, C.-M.; Lee, Y.-R.; Park, S.-Y.; Prasad, D. H.; Yoon, K.-J.; Son, J.-W.; Lee, J.-H.; Lee, H.-W. Adv. Mater. 2012, 24, 3373-3377
9. Guillemoles, J.-F.; Kronik, L.; Cahen, D.; Rau, U.; Jasenek, A.; Schock, H.-W. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 4849-4862
10. ChirilaÌ, A.; Reinhard, P.; Pianezzi, F.; Bloesch, P.; Uhl, A. R.; Fella, C.; Kranz, L.; Keller, D.; Gretener, C.; Hagendorfer, H.; Jaeger, D.; Erni, R.; Nishiwaki, S.; Buecheler, S.; Tiwari, A. N. Nat. Mater. 2013, 12, 1107-1111
11. Hibberd, C. J.; Chassaing, E.; Liu, W.; Mitzi, D. B.; Lincot, D.; Tiwari, A. N. Prog. Photovoltaics 2010, 18, 434-452
12. Lincot, D.; Guillemoles, J.-F.; Taunier, S.; Guimard, D.; Sicx-Kurdi, J.; Chaumont, A.; Roussel, O.; Grand, P.-P.; Benfarah, M.; Mogensen, P.; Kerrec, O. Sol. Energy 2004, 77, 725-737
13. Lee, H.; Lee, W.; Kim, J. Y.; Ko, M. J.; Kim, K.; Seo, K.; Lee, D.-K.; Kim, H. Electrochim. Acta 2013, 87, 450-456
14. Bhattacharya, R. N.; Hiltner, J. F.; Batchelor, W.; Contreras, M. A.; Noufi, R. N.; Sites, J. R. Thin Solid Films 2000, 361-362, 396-399
15. Guo, Q.; Ford, G. M.; Agrawal, R.; Hillhouse, H. W. Prog. Photovoltaics 2013, 21, 64-71
16. Brown, G.; Stone, P.; Woodruff, J.; Cardozo, B.; Jackrel, D. Conf. Rec. IEEE Photovoltaic Spec. Conf. 2012, 3230-3233
17. Norsworthy, G.; Leidholm, C. R.; Halani, A.; Kapur, V. K.; Roe, R.; Basol, B. M.; Matson, R. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2000, 60, 127-134
18. Panthani, M. G.; Akhavan, V.; Goodfellow, B.; Schmidtke, J. P.; Dunn, L.; Dodabalapur, A.; Barbara, P. F.; Korgel, B. A. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 16770-16777
19. Akhavan, V. A.; Goodfellow, B. W.; Panthani, M. G.; Reid, D. K.; Hellebusch, D. J.; Adachi, T.; Korgel, B. A. Energy Environ. Sci. 2010, 3, 1600-1606
20. Chang, S.-H.; Chiang, M.-Y.; Chiang, C.-C.; Yuan, F.-W.; Chen, C.-Y.; Chiu, B.-C.; Kao, T.-L.; Lai, C.-H.; Tuan, H.-Y. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 4929-4932
21. Kind, C.; Feldmann, C.; Quintilla, A.; Ahlswede, E. Chem. Mater. 2011, 23, 5269-5274
22. Jeong, S.; Lee, B.-S.; Ahn, S.; Yoon, K.; Seo, Y.-H.; Choi, Y.; Ryu, B.-H. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 7539-7542
23. Todorov, T. K.; Gunawan, O.; Gokmen, T.; Mitzi, D. B. Prog. Photovoltaics 2013, 21, 82-87
24. Kaelin, M.; Rudmann, D.; Kurdesau, F.; Zogg, H.; Meyer, T.; Tiwari, A. N. Thin Solid Films 2005, 480-481, 486-490
25. Li, L.; Coates, N.; Moses, D. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 22-23
26. Weil, B. D.; Connor, S. T.; Cui, Y. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 6642-6643
27. Lee, E.; Park, S. J.; Cho, J. W.; Gwak, J.; Oh, M.-K.; Min, B. K. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2011, 95, 2928-2932
28. Uhl, A. R.; Fella, C.; Chirila, A.; Kaelin, M. R.; Karvonen, L.; Weidenkaff, A.; Borca, C. N.; Grolimund, D.; Romanyuk, Y. E.; Tiwari, A. N. Prog. Photovoltaics 2012, 20, 526-533
29. Wang, G.; Wang, S.; Cui, Y.; Pan, D. Chem. Mater. 2012, 24, 3993-3997
30. Ahn, S.; Son, T. H.; Cho, A.; Gwak, J.; Yun, J. H.; Shin, K.; Ahn, S. K.; Park, S. H.; Yoon, K. ChemSusChem 2012, 5, 1773-1777
31. Todorov, T. K.; Reuter, K. B.; Mitzi, D. B. Adv. Mater. 2010, 22, E156-E159
32. Cho, A.; Ahn, S.; Yun, J. H.; Gwak, J.; Song, H.; Yoon, K. J. Mater. Chem. 2012, 22, 17893-17899
33. Cai, Y.; Ho, J. C. W.; Batabyal, S. K.; Liu, W.; Sun, Y.; Mhaisalkar, S. G.; Wong, L. H. ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 1533-1537
34. Lim, Y. S.; Jeong, J.; Kim, J. Y.; Ko, M. J.; Kim, H.; Kim, B.; Jeong, U.; Lee, D.-K. J. Phys. Chem. C 2013, 117, 11930-11940
35. Eldada, L.; Peter, H.; Stanbery, B. J. Proc. SPIE 2010, 7771, 77710I-1-77770I-14
36. Hsiao, L. Y.; Duh, J. G. J. Electrochem. Soc. 2005, 152, J105-J109
37. Brooks, L. S. J. Am. Chem. Soc. 1952, 74, 227-229
38. Griffiths, R.; Radford, C. Calculations in Ceramics; Maclaren and Sons Ltd.: London, 1965; p 28.
39. Tanino, H.; Maeda, T.; Fujikake, H.; Nakanishi, H.; Endo, S.; Irie, T. Phys. Rev. B 1992, 45, 13323-13330
40. Guo, Q.; Ford, G. M.; Hillhouse, H. W.; Agrawal, R. Nano Lett. 2009, 9, 3060-3065
41. Chen, G.; Wang, L.; Sheng, X.; Yang, D. J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 2011, 22, 1124-1129
42. Liu, C. P.; Chuang, C. L. Sol. Energy 2012, 86, 2795-2801
43. Barringer, E. A.; Bowen, H. K. Appl. Phys. A 1988, 45, 271-275
44. Shay, J. L.; Tell, B.; Kasper, H. M.; Schiavone, L. M. Phys. Rev. B 1973, 7, 4485-4490
45. Sites, J. R.; Mauk, P. H. Sol. Cells 1989, 27, 411-417
46. Rau, U.; Schock, H. W. Appl. Phys. A 1999, 69, 131-147
47. Contreras, M. A.; Ramanathan, K.; AbuShama, J.; Hasoon, F.; Young, D. L.; Egaas, B.; Noufi, R. Prog. Photovoltaics 2005, 13, 209-216
48. Neudeck, G. W. The PN Junction Diode, 2nd ed.; Addison-Wesley Publishing Co.: Reading, MA, 1989; p 65.
49. Shockley, W.; Queisser, H. J. J. Appl. Phys. 1961, 32, 510-519
50. Nadenau, V.; Rau, U.; Jasenek, A.; Schock, H. W. J. Appl. Phys. 2000, 87, 584-593
51. Hegedus, S. S.; Shafarman, W. N. Prog. Photovoltaics 2004, 12, 155-176
52. Rau, U. Appl. Phys. Lett. 1999, 74, 111-113
53. Zhu, K.; Jang, S. R.; Frank, A. J. J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 1070-1076