中国科学院研发新型锑基太阳能电池实现效率突破
2025-10-25 11:40
来源:中国科学院
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中国科学院合肥物质科学研究院王明太研究员与陈冲研究员团队成功研制出新型三硫化二锑太阳能电池,其光电转换效率达到8.21%,创下该类太阳能电池的性能纪录。该项研究成果已在《先进能源材料》期刊正式发表。全维缺陷钝化策略示意图、光伏性能、缺陷钝化及能带结构优化。

三硫化二锑太阳能电池因其材料储量丰富、环境友好且具备良好光电特性,被视为具有发展潜力的光伏技术路线。针对溶液法制备过程中存在的缺陷密度高与界面失配等问题,研究团队开发出全维缺陷钝化新方法,通过可降解苯乙碘化铵在非晶态三硫化二锑薄膜中的渗透作用实现结构优化。

实验表明,苯乙碘化铵预处理不仅能促进三硫化二锑薄膜形成特定取向结晶,还通过镉-碘和锑-碘键实现双界面能级重构。研究团队指出:"渗透的苯乙碘化铵使载流子寿命提升3.7倍,证实了有效的缺陷抑制机制。"这种处理方法同时降低了硫化镉衬底表面能,促使活性层优先沿特定晶面生长,从而增强载流子传输能力。

基于全维缺陷钝化技术,团队最终制备出转换效率达8.21%的三硫化二锑体异质结太阳能电池,刷新了该类型太阳能电池的最高效率数值。这项研究为三硫化二锑太阳能电池确立了新的性能基准,为下一代高效薄膜光伏技术发展提供了技术路径。

新型锑基太阳能电池的效率突破展现了无机薄膜光伏材料的应用潜力,为可持续能源技术开发提供了新的研究方向。

更多信息: Yang Wang 等,全维渗透策略结合可降解聚酰亚胺(PEAI)使本体异质结Sb2S3太阳能电池效率达到8.21% ,《先进能源材料》(2025)。期刊信息: 先进能源材料

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