光伏技术团队在高效柔性硒化锑太阳电池研究方面取得新进展

近日，我院光伏技术团队李志强等人与暨南大学合作，在高效柔性硒化锑太阳电池研究方面取得进展，相关结果“High-Efficiency Flexible Sb₂Se₃ Solar Cells by Back Interface and Absorber Bulk Deep-Level Trap Engineering”发表在领域内知名期刊《ACS Energy Letters》(2022, 8, 213, IF: 23.991)，学院新引进青年教师梁晓杨博士及硕士研究生冯阳为共同第一作者，李志强博士及暨南大学麦耀华教授为共同通讯作者。

硒化锑（Sb₂Se₃）因其独特的一维晶体结构，不仅具有各向异性的光电特性，而且还具备特殊的机械性能，在轻质柔性太阳电池应用方面具有独特的优势及潜力。研究团队在新型埋底界面接触层材料方面进行探索，应用热蒸发工艺制备了PbSe埋底界面层，室温下在柔性聚酰亚胺（PI）衬底上成功制备了柔性器件，并对制备的Sb₂Se₃吸收层的结晶形貌、元素分布及缺陷进行分析，同时对埋底界面处特性包括能带结构、势垒高度及载流子传输等性质进行表征，构筑了PI/Mo/Sb₂Se₃/CdS/ZnO/AZO/Ag结构的柔性Sb₂Se₃太阳电池。结果显示PbSe埋底界面层促进了高质量的[hk1]择优取向Sb₂Se₃吸收层的获得，同时优化了器件背接触界面，提升了背接触界面处的载流子传输。此外，Pb元素在吸收层中的微量扩散，有效的减少了器件深能级缺陷。应用在柔性聚酰亚胺衬底上制备的柔性器件取得8.43%的光电转换效率，是目前已报道的柔性硒化锑太阳电池的最高光电转换效率，实现了低温、高效、低成本、稳定的Sb₂Se₃太阳电池的制备。

该研究工作得到了国家重点研发计划项目、国家自然科学基金、河北省杰出青年科学基金、河北省高等学校科学技术研究项目及生命科学与绿色发展学科群经费的支持。

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.2c02066