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, Accepted, 2015/02 (impact factor 6.2) 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空穴傳輸層(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，器件達到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通過高效空穴提取和減少界面復合增強此提升。這些協同效應提高器件性能，使Jsc增至29.93 mA/cm²，Voc達0.414 V，PCE達6.72%。器件實現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, Accepted, 2015/02 (impact factor 6.2) 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-空穴複合的可能性。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，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)