除了開路電壓(VOC)損失外,填充因子(FF)損失是限制Cu2ZnSn(S,Se)4(CZTSSe)器件效率的另一個重要因素。近日,河南大學武四新、韓力濤、中國科學院孟慶波對FF的損耗機制進行了全面研究,并實施了Li&Ag共摻雜方法來增強FF。
本文要點:
1) 結果表明,載流子提取不足引起的FF損失高于非輻射復合引起的FF損失。載流子提取能力受到CdS/CZTSe界面能帶排列的顯著影響,與吸收劑的載流子濃度關系不大。因此,盡管Ag摻雜降低了空穴濃度和電導率,但由于能帶對準的改善,它減少了載流子提取引起的FF損耗。Ag摻雜在鈍化有害缺陷方面也優于Li,這有助于減少非輻射復合引起的FF損失。
2) Li在提高空穴載流子濃度和優化帶對準方面比Ag表現更好,大大降低了載流子傳輸不足引起的FF損耗。最后,通過協同優化載流子提取和抑制非輻射復合,Li和Ag共摻雜策略實現了14.91%的效率和74.30%的高FF。
Xinyi Zhong et.al Li, Ag Co-Doping Enables Efficient Kesterite Solar Cell with a High Fill Factor of 74.30% Adv. Functional Mater. 2024
DOI: 10.1002/adfm.202418548
https://doi.org/10.1002/adfm.202418548