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孟庆波Nature Energy:抑制缺陷构筑实现效率达到14%的CZTSSe太阳能电池

来源:知光谷 发布时间:2024-06-07 被阅读:57

Cu2ZnSn(S, Se)4 (CZTSSe)太阳能电池价格便宜,是具有前景的薄膜光伏电池器件。但是CZTSSe太阳能电池的性能受到电荷损失和缺陷的严重影响。

有鉴于此,中国科学院物理研究所孟庆波等通过数据驱动的方法分析CZTSSe的深缺陷,发现CZTSSe的深缺陷能够作为供体。发展了缓解晶化缺陷的方法,显著改善CZTSSe电池性能。

基于发现的深缺陷能够作为供体的现象,进一步提出在CZTSSe的多步骤晶化过程中,阳离子交换不完整是导致形成缺陷的原因。为了促进阳离子交换,作者发展了一种多元合金方法,降低金属-卤元素化学键强度,提高中间相稳定性。

通过这项方法,能够显著降低CZTSSe光吸收层中的电荷损失,因此效率达到14.6 %(认证效率达到14.2 %)。总之,这项研究不仅显著促进CZTSSe太阳能电池的发展,而且有助于理解缺陷位点在太阳能电池中起到的作用。

Shi, J., Wang, J., Meng, F. et al. Multinary alloying for facilitated cation exchange and suppressed defect formation in kesterite solar cells with above 14% certified efficiency. Nat Energy (2024).

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