河南大学贾瑜团队在锌黄锡矿太阳能电池开路电压提高方面取得进展

  • 2021年02月06日
  • 作者: 崔迎茹

    崔迎茹

    崔迎茹,河南大学贾瑜教授课题组

    河南大学贾瑜教授课题组

锌黄锡矿太阳能电池开路电压过低一直是长期限制其效率提升的重要问题

锌黄锡矿太阳能电池开路电压过低一直是长期限制其效率提升的重要问题

近期,河南大学贾瑜教授课题组青年教师刘成延和研究生崔迎茹在锌黄锡矿太阳能电池开路电压的提高方面取得最新进展。

众所周知,锌黄锡矿太阳能电池开路电压过低一直是长期限制其效率提升的重要问题。吸收层和缓冲层界面处较小的能带弯曲是制约开路电压的一个重要因素。在吸收层表层实现稳定的弱n型二次相将有助于提高器件的开路电压。

基于掺杂极限规则,他们发现Ag基硒化的锌黄锡矿结构(Ag2ZnSnSe4)直接降低导带位置促进n型缺陷的产生来实现界面处弱n型特性,且保证了弱n型特性的稳定性。这与传统的通过降低价带抑制p型缺陷产生实现弱n型二次相的思路不同。给出了AZTSe弱n型性质的相图区间,且发现Li处理后的AZTSe产生形成能较低的p型LiZn缺陷,进一步扩大了弱n型相图的区域,这使得实验上更有可能实现这一性质。这项工作表明,采用Li后处理的Ag基硒化CZTSSe表层这一思想有希望实现锌黄锡矿半导体开路电压的明显提高。为高效太阳能电池的设计提供了一个新的方案。

研究成果“Band Edge Engineering for the Improvement of Open Circuit Voltage: Ag-Based Selenized Cu2ZnSn(SSe)4 Surface Regulated by Lithium”在Solar RRL(Sol. RRL 2021, 2000631)上发表。目前该杂志的影响因子为7.527,JCR一区。特种功能材料重点实验室硕士生崔迎茹为论文第一作者,刘成延和贾瑜老师为论文通讯作者。本工作得到了国家自然科学基金青年基金、面上项目和河南省高校重点科研项目的支持。

来源:河南大学

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