近日,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所王命泰和陈冲研究员团队在三硫化锑(Sb2S3)太阳电池研究方面取得重要进展,提出了一种全维度缺陷钝化策略,获得了光电转换效率达到8.21%的Sb2S3太阳电池。相关研究成果发表在Advanced Energy Materials (Adv. Energy Mater. 2025,2502805)上。
Sb2S3是一种极具潜力的太阳电池光吸收材料,然而溶液法制备的Sb2S3薄膜富含多种缺陷态,会影响载流子的传输并导致界面能级失配等问题,进而使得其太阳电池光电转换效率大都不高(6-7%)。鉴于此,研究团队提出一种基于非晶态Sb2S3薄膜中可降解苯乙基碘化铵(PEAI)渗透作用的全维度缺陷钝化策略,实现了晶态Sb2S3薄膜中的[hk1]取向结晶、全维度缺陷钝化(体相与界面)及双界面(电子和空穴抽取界面)能级重构,最终获得了效率高达8.21%的Sb2S3体异质结太阳电池,是此类电池目前报道的最高转换效率纪录。该研究为新型Sb2S3高效太阳电池的设计和制备提供了新思路。
固体所博士生王杨、杨栋和靳梦琦为论文的共同第一作者,固体所陈冲、王命泰研究员及合肥工业大学陈俊伟副教授为论文的共同通讯作者。相关工作得到了国家自然科学基金、中国科学院合肥物质院院长基金、中国科学院引才计划等项目的资助。
论文连接:https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202502805
图. 全维度缺陷钝化策略、光伏性能、缺陷钝化及能带结构优化示意图。