中国科学院合肥物质科学研究院研究团队开发出转换效率达8.21%的三硫化二锑太阳能电池,创下该类型太阳能电池性能新纪录。这项发表于《先进能源材料》的研究采用全维缺陷钝化技术,为三硫化二锑光伏器件性能提升提供了新方案。
三硫化二锑因其材料储量丰富、环境友好且具备良好光电特性,被视为具有发展潜力的吸光材料。然而溶液法制备的器件通常存在较高缺陷密度和界面失配问题,限制载流子传输效率,导致光电转换效率多维持在6%至7%区间。
研究团队提出采用可降解苯乙碘化铵对非晶态三硫化二锑薄膜进行预处理的全维缺陷钝化方法。该方法通过促进[hk1]取向结晶、实现体相与界面全维缺陷钝化,并借助Cd-I和Sb-I键完成双界面能级重构,显著提升三硫化二锑太阳能电池性能。
实验结果表明,苯乙碘化铵可降低CdS表面能,优先吸附于三硫化二锑(211)晶面,促进取向生长并增强载流子传输能力。渗透处理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效果。基于此技术制备的三硫化二锑体异质结太阳能电池实现了8.21%的转换效率。
该研究为三硫化二锑太阳能电池确立了新的性能基准,全维缺陷钝化技术的成功应用为下一代高效薄膜太阳能电池设计提供了重要参考。这项三硫化二锑太阳能电池研究工作推动了环境友好型光伏材料的发展。
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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