SbSeI和SbSeBr微柱状太阳能电池通过一种基于高压的新型合成工艺
Ivan Caño1,2, Alejandro Navarro-Güell1,2, Edoardo Maggi1,2
1Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), Photovoltaic Lab - Micro and Nano Technologies Group (MNT), Electronic Engineering Department, EEBE Av Eduard Maristany 10-14 Barcelona 08019 Catalonia Spain ivan.cano.prades@upc.edu.
Journal of materials chemistry. A
|November 28, 2023
概括
这项研究引入了新的SbSeI和SbSeBr微柱状太阳能电池,通过选择性化合成. 这些进步为下一代具有增强性能的薄膜光伏设备铺平了道路.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 固态物理 固态物理
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
背景情况:
- 范德瓦尔斯的焦焦化物和焦化物提供了薄膜光伏 (PV) 突破的潜力,这是由于土壤丰富,无毒的成分,稳定性和高吸收性.
- 几乎一维的 (1D) 半导体,特别是SbSeX超越Sb2(S,Se) 3的合物,尽管它们有望实现更广泛的带隙调和像铁电这样的独特特性,但对于能源发电仍未得到充分探索.
研究的目的:
- 通过一种新的物理蒸汽沉积方法,合成SbSeI和SbSeBr微柱状薄膜.
- 研究热温度和压力对微柱状结构形态和生长的影响.
- 根据这些新型材料制造和描述太阳能电池原型.
主要方法:
- 在1 atm以上的压力下选择性化Sb2Se3薄膜,产生SbSeI和SbSeBr.
- 控制的回火过程调整微柱状结构的高度,密度和形态.
- 用于性能评估的基板配置太阳能电池设备的制造.
主要成果:
- 通过选择性化,首次合成SbSeI和SbSeBr微柱状太阳能电池.
- 微柱状结构高度和密度的单调增长随着火温度和压力的增加.
- 实现了高达30微米的单晶SbSeI柱,具有可调整的形态.
- 太阳能电池原型显示显著的开放电路电压 (Voc) 超过550mV,带隙为1.8 eV.
结论:
- 选择性化方法有效地生产SbSeI和SbSeBr微柱状结构用于光伏应用.
- 优化的回火条件允许控制微柱状形态,这对设备性能至关重要.
- 这些新的石灰化物材料对下一代薄膜太阳能电池具有显著的前景,可能使联或半透明的设备成为可能.
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