La heterointerfaz modificada con boro aumenta la tensión de las células solares de kesterita a 0,58 V en circuito...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Energía renovable
• Física de los semiconductores

Sus antecedentes:

• Las células solares de Kesterite Cu2ZnSn(S,Se) 4 (CZTSSe) se enfrentan a desafíos para lograr un alto voltaje de circuito abierto (V_OC).
• La recombinación del portador de carga en la heterointerfaz (HEI) es una limitación primaria para el rendimiento de la célula solar CZTSSe.
• La optimización del IES es crucial para mitigar las pérdidas de recombinación y mejorar la eficiencia del dispositivo.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una estrategia innovadora de modificación del boro no metálico (B) para optimizar la IES en las células solares CZTSSe.
• Para abordar el problema de la recombinación de portadores de carga en la IES y mejorar el V_OC.
• Investigar el impacto de la modificación B en la pasivación superficial y la flexión de la banda.

Principales métodos:

• La pasivación superficial de los absorbentes CZTSSe mediante un método de modificación del boro no metálico (B).
• Incorporación de B en la región cercana a la superficie de la IES durante el proceso de selenización.
• Caracterización de los defectos inducidos por B (B_Cu) y su influencia en las propiedades electrónicas.

Principales resultados:

• El boro pasiva efectivamente los estados superficiales saturando los enlaces colgantes sin introducir nuevos defectos.
• La difusión de B crea débiles defectos del donante de tipo n B_Cu, reduciendo el máximo de la banda de valencia (VBM) y mitigando el fijación del nivel de Fermi.
• Logró una eficiencia de conversión de potencia estabilizada (PCE) del 13,35% con un V_OC mejorado de 0,58 V.

Conclusiones:

• La modificación B no metálica es una estrategia prometedora para optimizar el IES en las células solares CZTSSe.
• Este enfoque reduce efectivamente la recombinación del portador de carga y mejora el V_OC.
• La técnica de modificación B demuestra un potencial significativo para el avance de la tecnología de celdas solares de kesterita.