近日,中國科學院合肥物質院固體所王命泰和陳沖研究員團隊在三硫化銻(Sb2S3)太陽電池研究方面取得重要進展,提出了一種全維度缺陷鈍化策略,獲得了光電轉換效率達到8.21%的Sb2S3太陽電池。相關研究成果發表在Advanced Energy Materials上。
Sb2S3是一種極具潛力的太陽電池光吸收材料,然而溶液法制備的Sb2S3薄膜富含多種缺陷態,會影響載流子的傳輸并導致界面能級失配等問題,進而使得其太陽電池光電轉換效率大都不高(6-7%)。鑒于此,研究團隊提出一種基于非晶態Sb2S3薄膜中可降解苯乙基碘化銨(PEAI)滲透作用的全維度缺陷鈍化策略,實現了晶態Sb2S3薄膜中的[hk1]取向結晶、全維度缺陷鈍化(體相與界面)及雙界面(電子和空穴抽取界面)能級重構,最終獲得了效率高達8.21%的Sb2S3體異質結太陽電池,是此類電池目前報道的最高轉換效率紀錄。該研究為新型Sb2S3高效太陽電池的設計和制備提供了新思路。
固體所博士生王楊、楊棟和靳夢琦為論文的共同第一作者,固體所陳沖、王命泰研究員及合肥工業大學陳俊偉副教授為論文的共同通訊作者。相關工作得到了國家自然科學基金、中國科學院合肥物質院院長基金、中國科學院引才計劃等項目的資助。
論文連接:https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202502805
圖.全維度缺陷鈍化策略、光伏性能、缺陷鈍化及能帶結構優化示意圖。