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中科院物理所Nature Energy：抑制缺陷构筑实现效率达到14 %的CZTSSe太阳能电池

纳米技术
2024-05-30


Cu2ZnSn(S, Se)4 (CZTSSe)太阳能电池价格便宜，是具有前景的薄膜光伏电池器件。但是CZTSSe太阳能电池的性能受到电荷损失和缺陷的严重影响。

有鉴于此，中国科学院物理研究所孟庆波等通过数据驱动的方法分析CZTSSe的深缺陷，发现CZTSSe的深缺陷能够作为供体。发展了缓解晶化缺陷的方法，显著改善CZTSSe电池性能。

主要内容

（1）

基于发现的深缺陷能够作为供体的现象，进一步提出在CZTSSe的多步骤晶化过程中，阳离子交换不完整是导致形成缺陷的原因。为了促进阳离子交换，作者发展了一种多元合金方法，降低金属-卤元素化学键强度，提高中间相稳定性。

（2）

通过这项方法，能够显著降低CZTSSe光吸收层中的电荷损失，因此效率达到14.6 %（认证效率达到14.2 %）。总之，这项研究不仅显著促进CZTSSe太阳能电池的发展，而且有助于理解缺陷位点在太阳能电池中起到的作用。

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参考文献

Shi, J., Wang, J., Meng, F. et al. Multinary alloying for facilitated cation exchange and suppressed defect formation in kesterite solar cells with above 14% certified efficiency. Nat Energy (2024).

DOI: 10.1038/s41560-024-01551-5

https://www.nature.com/articles/s41560-024-01551-5




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