双功能 GeSe-Se 化使高效电沉积柔性 CZTSe 太阳能电池的协同缺陷接口工程成为可能
Sheng Liu1, Jingling Liu1, Ying Xue1
1Key Laboratory for Special Functional Materials of Ministry of Education, National and Local Joint Engineering Research Center for High-efficiency Display and Lighting Technology, School of Materials Science and Engineering, and Collaborative Innovation Center of Nano Functional Materials and Applications, Henan University, Kaifeng 475004, China.
Nano letters
|August 23, 2025
概括
灵活的铜化 (CZTSe) 太阳能电池使用新的GeSe-Se化方法实现了创纪录的9.01%的效率. 这种技术可以消除缺陷,并改进接口,以提高电设备的性能.
科学领域:
- 材料科学
- 可再生能源
- 半导体物理
背景情况:
- 灵活的铜化 (CZTSe) 太阳能电池提供了低成本,便携式应用的潜力.
- 由于重组损失,电子沉积CZTSe装置的效率较低 (~6%),而不是溶液处理的设备 (~12.84%).
- 缺陷和不良的背面接口限制了电沉积柔性CZTSe太阳能电池的性能.
研究的目的:
- 开发灵活的CZTSe太阳能电池中缺陷调节和背接口工程的双重功能策略.
- 提高电沉积柔性 CZTSe 太阳能电池的效率.
- 研究 (Ge) 替代和接口修改的协同效应.
主要方法:
- 在制造柔性CZTSe太阳能电池时采用了GeSe-Se可化策略.
- 在化过程中诱导替代 (Sn),以控制缺陷和格子结构.
- 在MoSe2接口层中使用Ge扩散来优化能量水平对齐.
主要成果:
- 而GeSe-Se化有效地抑制了与Sn相关的深层缺陷和带尾状态.
- 由于Ge的替代,观察到二次相形成的最小化.
- 在后面接口实现了优化能量水平对齐和减少非辐射重组.
- 电式柔性CZTSe太阳能电池的效率达到9.01%,这是该类设备中报告的最高效率.
结论:
- 拟议的GeSe-Se化策略成功地减轻了大量缺陷,并完善了灵活的CZTSe太阳能电池的界面能量.
- 这种方法显著提高了基于电沉积的柔性CZTSe太阳能电池的效率.
- 该研究强调了Ge作为通过缺陷和接口工程提高CZTSe太阳能电池性能的一个关键因素的潜力.
