河南大学武四新/韩力涛&物理所孟庆波团队最新AFM:Li、Ag共掺杂可实现填充因子高达74.30%的高效硫锌矿太阳能电池

文摘   2024-12-08 18:37   瑞士  
除了开路电压(VOC)损失外,填充因子(FF)损失被认为是限制进一步优化 Cu2ZnSn(S,Se)4 (CZTSSe)器件效率的另一个主要因素。基于此,河南大学武四新/韩力涛&物理所孟庆波团队在本文对 FF的损耗机制进行了全面研究,并实施了 Li&Ag共掺杂的方法来增强 FF,相关成果发表于Advanced Functional Materials期刊。结果表明,载流子提取不足引起的FF损失高于非辐射复合引起的FF损失。载流子提取能力受CdS/CZTSSe界面能带排列的影响显著,与吸收层的载流子浓度关系不大。因此,虽然Ag掺杂降低了空穴浓度和电导率,但由于能带排列的改善,它降低了载流子提取引起的FF损失。Ag掺杂在钝化有害缺陷方面也优于 Li,这有助于减少非辐射复合引起的 FF损失。相应地,Li在提高空穴载流子浓度和优化能带排列方面表现优于Ag,大大降低了由于载流子传输不足而导致的FF损失。最后,Li和Ag共掺杂策略通过协同优化载流子提取和抑制非辐射复合,实现了效率为14.91%的锌黄锡矿太阳能电池,其FF为迄今为止报道的最高值74.30%
论文信息:X. Zhong, J. Wang, L. Han, J. Chi, T. Liu, D. Kou, W. Zhou, Z. Zhou, S. Yuan, Y. Meng, Y. Qi, Q. Meng, S. Wu, Li, Ag Co-Doping Enables Efficient Kesterite Solar Cell with a High Fill Factor of 74.30%. Adv. Funct. Mater. 2024, 2418548.https://doi.org/10.1002/adfm.202418548
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