协同结晶调制和缺陷被动化在Kesterite通过阳离子坐标前体工程高效的太阳能电池
Lijing Wang1,2, Liangli Chu1,3,4, Zhengji Zhou1
1Key Lab for Special Functional Materials, Ministry of Education, National and Local Joint Engineering Research Center for High-Efficiency Display and Lighting Technology, and School of Materials, Henan University, Kaifeng, 475004, China.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|July 20, 2024
概括
这项研究引入了P2S5作为一种添加剂,通过增强结晶性和消极缺陷来改善石太阳能电池 (CZTSSe). 这种新的方法可以显著提高CZTSSe设备的功率转换效率.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 固态化学 固态化学
- 太阳能光伏发电是如何实现的
背景情况:
- 凯斯特Cu2ZnSn(S,Se) 4 (CZTSSe) 太阳能电池需要增强晶度和缺陷被动化,以提高性能.
- 前体溶液中的协调化学显著影响CZTSSe膜结晶和缺陷管理.
- 通过阴离子和阴离子协调控制前体膜的形成是一个关键的挑战.
研究的目的:
- 开发一种用于优化CZTS前体溶液中的协调结构和结晶的方法.
- 为了消除深层次的缺陷,并提高CZTSSe薄膜的质量.
- 为了提高CZTSSe太阳能电池的功率转换效率.
主要方法:
- 在CZTS前体溶液中使用P2S5作为添加剂.
- 研究了P2S5与金属子 (特别是Zn2+) 之间的协调化学相互作用.
- 采用理论评估和实验观察来验证方法的有效性.
主要成果:
- 在CZTS前体薄膜中,P2S5有效地与金属酸,特别是Zn2+协调.
- 与相关的缺陷被被动化,导致CZTSSe吸收器缺陷密度显著降低.
- 制造的CZTSSe太阳能电池的功率转换效率达到了14.36%.
结论:
- 使用P2S5的协同结晶调制和缺陷被动化是一种可行的策略.
- 离子坐标调节为制造高质量的CZTSSe薄膜提供了一条新的途径.
- 这项工作为实现高效的CZTSSe太阳能电池提供了新的途径.
