對于太陽能電池,界面化學配位、載流子輸運和能量排列在載流子輸運中起著至關重要的作用,并決定了最終的能量轉換效率。作為一種新興的太陽能技術,高效Sb2(S,Se)3太陽能電池通常利用硫化鎘(CdS)作為界面電子傳輸層。然而,摻氟SnO2(FTO)基板與CdS之間較差的化學和電接觸對提高器件性能提出了重大挑戰。近日,中國科學院Chen Tao通過化學浴沉積在FTO和CdS之間引入超薄SnO2層,以解決界面配位和輸運問題。
本文要點:
1) 基于同步輻射X射線光電子能譜的非侵入性深度分析表明,這種界面工程方法有助于在FTO/CdS界面上形成S-Sn鍵,這在傳統的惰性FTO表面上是無法實現的。此外,界面SnO2層的存在減少了CdS薄膜中的硫空位缺陷(VS),提高了電導率和結晶度。
2)因此,太陽能電池表現出顯著增強的載流子分離和傳輸性能。最終,Sb2(S,Se)3太陽能電池的填充系數達到了73%以上,效率為10.58%。該研究提出了一種有效的界面工程策略,以提高高性能Sb2(S,Se)3太陽能電池的電荷傳輸性能。
Xiaoqi Peng et.al Interfacial Bridge Bonding Enables High-Efficiency Sb2(S,Se)3 Solar Cells with Record Fill Factor Exceeding 73% Adv. Functional Mater. 2025
https://doi.org/10.1002/adfm.202503314