近日，能源領域頂級期刊Energy & Environmental Science（影響因子：32.4）以“Heterojunction Lithiation Engineering and Diffusion-Induced Defects Passivation for Highly Efficient Sb2(S,Se)3 Solar Cells”為題，報道了我院鄒炳鎖教授帶領的團隊關于硒硫化銻太陽電池的最新研究進展。該論文為我院首篇在Energy & Environmental Science期刊發表的研究論文，學院劉聰博士為第一作者和通訊作者，鄒炳鎖教授、劉焘教授和暨南大學麥耀華教授為共同通訊作者，太阳成集团為第一完成單位。本研究得到了國家自然科學基金(52402104)、廣西自然科學基金(2024GXNSFBA010280)、廣西八桂學者等項目的資金支持。
銻是一種重要的戰略金屬和化工原材料，同時也是重要的半導體材料，在廣西屬特色金屬資源。作為一類新型的全無機半導體材料，Sb2(S,Se)3化合物憑借環境友好、成本低廉、帶隙可調、光電性質優異等優勢而獲得了國内外的廣泛關注。本文中研究團隊通過在前驅體溶液中引入LiF以改善緩沖層CdS薄膜的導電性、形貌和n型特性。由此在水熱法沉積Sb2(S,Se)3光吸收層時，具有高遷移率的锂離子會發生原位擴散，通過形成Li-S(e)鍵有效地鈍化了該體系中易發生的硒空位(VSe)和銻反位(SbS)缺陷，顯著減少了光生載流子損失；該锂化策略不僅實現了CdS緩沖層和Sb2(S,Se)3吸收層的雙重優化，而且還在CdS/Sb2(S,Se)3異質結處形成了有利的能級排列和更寬的載流子耗盡區。通過這種新策略的優化舉措，本文獲得了Sb2(S,Se)3太陽電池實現了創紀錄的10.76%的光電轉換效率，為未來持續改進提供了新路。此外，該器件經國家計量測試中心測試，獲得了10.50%的認證效率，這是迄今為止Sb基太陽電池的最高認證效率。
論文鍊接：https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2024/EE/D4EE03135K
編輯|周大淇 劉 娜
審核|沈大強 鄒炳鎖
