通过新型添加剂辅助纵向组件工程制造高效率Sb₂(S,Se) ₃太阳能电池

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 可再生能源可再生能源是可再生能源.
• 薄膜技术 薄膜技术

背景情况:

• 抗二硫化 (Sb2(S,Se) 3) 太阳能电池显示出有前途的表现,其效率超过10.0%.
• 由于反应动力学无法控制,Sb2(S,Se) 3薄膜的热水合成方法在实现高质量方面存在挑战.
• 这种无法控制的情况是开发高效的Sb2(S,Se) 3太阳能电池的瓶.

研究的目的:

• 为了解决Sb2(S,Se) 3薄膜制造中的热水过程的局限性.
• 研究使用三甲胺 (TEA) 作为调节反应动态的添加剂.
• 优化Sb2(S,Se) 3薄膜的性能,以提高太阳能电池的性能.

主要方法:

• 使用三甲胺 (TEA) 作为化剂来控制Sb2(S,Se) 3薄膜形成过程中的反应动态过程.
• 分析TEA对元素分布 (Se/(S+Se),带隙,晶体方向和缺陷被动化的影响.
• 研究Sb2(S,Se) 3薄膜中背面梯度的形成.

主要成果:

• TEA可以控制反应的时间域,优化Se/(S+Se) 分布,减少带隙偏移.
• 观察到增强的 (021) 和 (061) 晶体方向和有害的VSe1缺陷的被动化.
• 一致的后面表面梯度减少了少数载波重组,增加了光电流和减少了二极管电流.
• 短路电流密度 (Jsc) 提高了8.6%,填充系数 (FF) 提高了5.5%.
• 开放电路的电压缺陷减少了44mV.

结论:

• 三甲胺有效调节Sb2(S,Se) 3薄膜的热水合成.
• 优化的薄膜表现出改进的结构和电子特性,从而提高了太阳能电池的性能.
• 这种方法为使用硫酸盐合成的Sb2(S,Se) 3太阳能电池带来了创纪录的9.94%的效率,克服了以前的限制.