韩国科学技术研究院与仁川国立大学联合研究团队开发出通过温度控制提升硒化锑太阳能电池性能的新技术。该研究发表于《材料化学A杂志》,揭示了升温速率对晶体生长和电荷传输的影响机制。
硒化锑作为一种环境友好型太阳能电池材料,由地球上储量丰富的锑和硒元素组成,不含镉、铅等有害物质。该材料具有强光吸收能力和良好的热稳定性,适合低成本大规模生产。然而传统硒化锑太阳能电池因晶体取向随机和结构缺陷问题,导致电荷传输受阻,转换效率受限。
研究团队发现热处理过程中的升温速率是影响晶体结构的关键因素。首席研究员Dae-Hwan Kim和Kee-Jeong Yang领导的团队通过扫描电子显微镜、X射线衍射等分析技术证实,较快的升温速率可促进晶体有序排列。Yang教授表示:"这项研究为解决硒化锑太阳能电池的晶体取向和结构缺陷问题提供了新思路。"
实验结果显示,缓慢升温会导致晶体随机生长,产生较多缺陷并阻碍电荷传输。而快速升温过程则形成均匀排列的晶体结构,减少缺陷密度,实现更顺畅的电子流动。这种通过控制晶体生长速率优化材料性能的方法,为硒化锑太阳能电池的商业化应用提供了技术支撑。
该温度调控技术通过简单的工艺改进显著提升器件效率,展示了在制造过程早期阶段控制晶体生长的重要性。研究人员指出,这种方法有望推动大面积组件开发和未来商业化进程。
更多信息: Jaebaek Lee 等人,晶体生长速率对Sb2Se3薄膜太阳能电池 晶体方向、缺陷形成和光伏性能的影响, 《材料化学 A 杂志》(2025 年)。期刊信息: 材料化学A杂志












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