华南师范大学陶加华&苏州科技大学蔡增华团队最新AEM:通过埋底硒种子层钝化Sb2Se3太阳电池缺陷的机理

文摘   2024-09-30 18:16   瑞士  

准一维硒化锑 (Sb2Se3) 以其稳定的相结构和出色的光吸收系数而闻名,使其成为一种有前途的高效光收集材料。然而,(Sb4Se6)n 带水平排列,增加了缺陷干扰并限制了垂直载流子传输。基于此,华南师范大学陶加华&苏州科技大学蔡增华团队提出了一种埋入硒 (Se) 种子层的新策略,以减少异质结界面的晶格失配、促进晶体取向、减轻深施主缺陷、增加 P 型载流子浓度和净化 PN 结,相关成果于2024年9月30日发表于Advanced Energy Materials期刊。导纳谱显示,具有 Se 种子层的 Sb2Se3 太阳能电池具有更高的缺陷态活化能和明显更低的缺陷密度(D1、D2 和 D3 分别为 1.2E14、2.7E14 和 1.3E15 cm-3),而没有 Se 种子层的 Sb2Se3 太阳能电池的密度则高出一个数量级。第一性原理计算支持了这些发现,表明 Se 种子层创造了富 Se 环境,减少了硒空位 (VSe)、硒位点上的锑 (SbSe) 和界面缺陷。这种双重钝化机制可抑制缺陷的形成和激活,从而提高载流子浓度和开路电压 (VOC)。最终,采用这种新方法,VOC 为 498.3 mV,效率为 8.42%,这是通过气相传输沉积 (VTD) 制备的 Sb2Se3 太阳能电池的最高性能

论文信息:C. Zhang, R. Jiang, Y. Zheng, Y. Li, Z. Cai, C. Ma, Y. Cheng, J. Chu, J. Tao, Mechanism of Defect Passivation in Sb2Se3 Solar Cells via Buried Selenium Seed Layer. Adv. Energy Mater. 2024, 2403352. https://doi.org/10.1002/aenm.202403352

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