五年內主要成果
代表著作
Ching-Chuan Cheng and Yi-Cheng Lin, Optimization of NiOx thin film properties and its impact on the performance of bifacial Sb2Se3 solar cells, Solar Energy Materials and Solar Cells, 285 (2025) 113511 (impact factor 6.3) 本人為通訊作者 Link
- Yi-Cheng Lin, Chao-Hsuan Chang , Yu-Jen Hung, Bandgap grading via sputtering and post-selenization using SeS2 powder enabling Sb2(S,Se)3 solar cells with 7.1% efficiency, Solar Energy Materials and Solar Cells, 259 (2023) 112464.(impact factor 6.9) 本人為第一作者、通訊作者
- Yi-Cheng Lin, Yu-Kai Fei, Yu-Jen Hung, Reducing the formation of Sb2O3 phase and selenium vacancy in Sb2Se3 thin film solar cells via hydrogen-assisted selenization, Solar Energy Materials & Solar Cells, 236 (2022) 111520 (impact factor 6.9) 本人為第一作者、通訊作者
- Yi-Cheng Lin and Zih-Yi Su, Tin-Selenium Secondary Phase Etching of Cu2ZnSnSe4: A Selective Removal Route To Improve Solar Cell Efficiency, ACS Applied Energy Materials, 2018, 1(12), 6725-6729. (impact factor 6.959, cited No. =6.4) 本人為第一作者、通訊作者
- Yi-Cheng Lin, Ding-Hao Hong, Yin-Ting Hsieh, Li-Ching Wang, and Hung-Ru Hsu, Role of Mo:Na Layer on the Formation of MoSe2 Phase in Cu(In,Ga)Se2 Thin Film Solar Cells, Solar Energy Materials & Solar Cells, 155 (2016) 226-233. (impact factor 6.9) 本人為第一作者、通訊作者
- Yi-Cheng Lin, Yi-Ting Chen, and Pin-Chuan Yao, Effect of post-heat-treated NiOx overlayer on performance of nanocrystalline TiO2 thin films for dye-sensitized solar cells, Journal of Power Sources, 240 (2013) 705-712 (impact factor 9.2) .pdf 本人為第一作者、通訊作者
NiOₓ薄膜在Sb₂Se₃薄膜太陽能電池展現良好前景，但最佳氧化物化學計量比(x)仍未確定。儘管大多數太陽能電池採用單面照射，本研究展示一種具超襯底結構(FTO/NiOₓ/Sb₂Se₃/CdS/i-ZnO/ITO/Al)的高性能雙面Sb₂Se₃太陽能電池，使用反應濺射沉積的NiOₓ電洞傳輸層(HTL)。研究了該器件在單面和雙面照射條件下的性能，以及氧氣/氬氣流量比(OAFR)的優化。在OAFR=10%時，NiOₓ呈現最佳化學計量比(x=1.04)、完整柱狀晶化和平衡的Ni³⁺/Ni²⁺比例，實現高可見光透過率(81%)和3.78 eV的能隙。在FTO端單面照射下，元件達到0.36 V的開路電壓(Voc)、23.16 mA/cm²的短路電流密度(Jsc)、54.46%的填充因子(FF)和4.86%的功率轉換效率(PCE)。雙面結構通過前後兩面光收集提升性能。優化的NiOₓ HTL通過高效電洞提取和減少界面復合增強此提升。這些協同效應提高元件性能，使Jsc增至29.93 mA/cm²，Voc達0.414 V，PCE達6.72%。元件實現0.90的雙面因子，表現平衡性能。在反照率因子為0.2時，雙面效率增益達18%。
成果發表在： Ching-Chuan Cheng and Yi-Cheng Lin, Optimization of NiOx thin film properties and its impact on the performance of bifacial Sb2Se3 solar cells, Solar Energy Materials and Solar Cells, 285 (2025) 113511 (impact factor 6.3) 本人為通訊作者 Link
我們研究使用SeS2粉末作為硫源，通過濺射和後硒化/硫化來製造帶隙分級Sb2(S,Se)3太陽電池。太陽電池的材料特性和光伏性能根據 S/(S + Se) 比率的函數進行評估。在實驗中，適當的S/(S + Se)比率導致晶粒具有優選的垂直取向和更少的晶界(GB)來阻礙載流子傳輸，這共同降低了電荷傳輸電阻。合適的 S/(S + Se) 比率還導致 S 深度分佈呈 V 形分佈，從而允許耗盡區中的帶隙分級。過高的S/(S+Se)比逐漸改變GB處的能帶從向下彎曲到向上彎曲，這增加了GB處電子-電洞複合的可能性。高S/(S+Se)比還會促進各個方向的過度晶粒生長，從而增加表面粗糙度並妨礙CdS層的均勻覆蓋，從而降低器件性能。最佳S/(S + Se)比為0.27，元件功率轉換效率(PCE)為7.1%，這是通過濺射和後硒化製備的銻硫系薄膜太陽電池的新效率記錄。
成果發表在：Yi-Cheng Lin, Chao-Hsuan Chang, Yu-Jen Hung, Bandgap grading via sputtering and post-selenization using SeS2 powder enabling Sb2(S,Se)3 solar cells with 7.1% efficiency, Solar Energy Materials and Solar Cells, 259 (2023) 112464 (impact factor 6.9)
我們研究Sb2O3及硒空位(Vse)對Sb2Se3薄膜特性的影響，並提出了一種新的氫輔助硒化 (Hydrogen-assisted selenization, HAS)方案，旨在減少Sb2Se3吸收層Sb2O3和Vse的形成。在實驗中，使用RF濺射製備的Sb2Se3，會從p型導電性轉換為n型導電性，這降低Jsc值和元件效率。Sb2O3相的形成會導致Se貧乏狀態，導致 Sb2Se3吸收層中形成VSe缺陷，同時降低相應Jsc。HAS工藝被證明可以減少Sb2Se3中Sb2O3和Vse的形成，增加元件效率為6.16%，其中Jsc為27.57 mA/cm2，這是通過濺射製備的Sb2Se3薄膜太陽電池的最高記錄。
成果發表在：Yi-Cheng Lin, Yu-Kai Fei, Yu-Jen Hung, Reducing the formation of Sb2O3 phase and selenium vacancy in Sb2Se3 thin film solar cells via hydrogen-assisted selenization, Solar Energy Materials & Solar Cells, 236 (2022) 111520 (impact factor 6.9)
我們利用化學蝕刻方式來除去Sn-Se二次相。研究中先調變不同硒化製程之Ar氣體流量，觀察其對薄膜表面Sn-Se二次相形貌(morphology)的影響，隨後進行CZTSe表面Sn-Se二次相的化學蝕刻製程，最後再探討其對元件光電特性的影響。實驗結果得知，形成兩種形貌Sn-Se二次相與CZTSe吸收層之Sn/Se ratio有關。Sn/Se ratio較低之CZTSe薄膜在硒化後表面會形成棒狀(rodlike)形貌的Sn-Se二次相(typeⅠ)；在Sn/Se ratio較高之CZTSe薄膜刽會形成圓形或半圓形(round or semicircular)形貌的Sn-Se二次相(typeⅡ)。(HNO3+ 3 HCl)混合溶液可有效去除typeⅡSn-Se二次相，其化學反應為SnSe＋HNO3+ 3 HCl→SnCl3＋H2Se＋H2O＋NO2。由C-AFM分析得知Sn-Se二次相為電流流經通道，會造成元件漏電流，所以太陽電池元件在去除typeⅡSn-Se二次相後，其Voc、 Jsc、FF皆可提升，元件效率可從3.8%增加至5.6%。
成果發表在：Yi-Cheng Lin and Zih-Yi Su, Tin-Selenium Secondary Phase Etching of Cu2ZnSnSe4: A Selective Removal Route To Improve Solar Cell Efficiency, ACS Applied Energy Materials, 2018, 1(12), 6725-6729. (impact factor 6.4)
我們發現CIGS太陽電池Mo:Na對形成MoSe2的影響及其對電池性能的整體效應。MoSe2相的厚度Mo:Na層厚度的增加而減小，減少MoSe2層的厚度可提高電池效率從6.58%至10.53%。我們提出了一個模型來解釋的Na摻雜對多晶CIGS的MoSe2形成中的作用。
成果發表在：Yi-Cheng Lin,Ding-Hao Hong and Hung-Ru Hsu, Role of Mo:Na Layer
on the Formation of
MoSe2 Phase in Cu(In,Ga)Se2 Thin Film Solar Cells, Solar Energy Materials & Solar Cells,155 (2016) 226-233. (impact factor 6.9) (第一作者 and通訊作者)