2023年5月18日訊:銅鋅錫硫硒太陽能電池是一種新型薄膜太陽能電池,因吸光系數高、弱光響應好、穩定性高、組成元素儲量豐富、環境友好且價格低廉而頗具發展潛力,從而備受關注。
中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心多年來在該類薄膜太陽能電池方面開展了系統研究,在高質量銅鋅錫硫硒薄膜制備、界面調控、器件載流子動力學分析和電池效率提升等方面取得了系列研究成果。團隊已在CZTSSe電池材料及器件方面申請國家發明及實用新型專利13項。
團隊與南京郵電大學教授合作,從硒化動力學角度出發,通過調節腔室壓強來改變半封閉石墨盒中的硒化反應速率,進而調節銅鋅錫硫硒薄膜的相演變過程。由此獲得的銀替位CZTSSe吸收層晶體質量高、內部孔洞少、表面缺陷濃度顯著降低。所制備電池體相缺陷濃度降低了約一個數量級,電學性能也得到明顯改善,并實現了全面積14.1%效率的太陽能電池,是目前報道的最高效率。這一工作為進一步理解和調控銅鋅錫硫硒相演變過程提供了動力學調控思路,并為其他類型多晶薄膜生長制備提供借鑒意義。