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用户前沿丨物理所孟庆波团队Nature Energy ：锌黄锡矿太阳能电池

来源：天美仪拓实验室设备（上海）有限公司 更新时间：2024-06-11 17:45:08 阅读量：111
导读：锌黄锡矿Cu2ZnSn(S, Se)4 (CZTSSe) 太阳能电池是非常有前景的低成本薄膜光伏电池。
锌黄锡矿Cu2ZnSn(S, Se)4 (CZTSSe) 太阳能电池是非常有前景的低成本薄膜光伏电池。然而，这些太阳能电池的效率，受制于电荷损失和复杂缺陷。 
今日，中国科学院物理所Jiangjian Shi, Jinlin Wang, Fanqi Meng, Jiazheng Zhou，孟庆波Qingbo Meng等，在Nature Energy上发文，通过数据驱动的相关性分析揭示了锌黄锡矿CZTSSe中，占主导地位的深缺陷表现出了供体特征。
还进一步提出，在锌黄锡矿CZTSSe的多步结晶反应中，不完全的阳离子交换是缺陷形成的动力学机制。为了促进阳离子交换，还引入了一种多元素合金化方法，旨在削弱金属-硫族元素键强度和中间相稳定性。
该策略产生了锌黄锡矿CZTSSe吸收器内的电荷损失显著减少，并且总面积电池效率为14.6%（经认证为14.2%）。总之，这些结果，不仅代表了锌黄锡矿太阳能电池的重大进步，而且还有助于识别和调节光伏材料中的缺陷。
Multinary alloying for facilitated cation exchange and suppressed defect formation in kesterite solar cells with above 14% certified efficiency. 
多元合金化促进阳离子交换，并抑制锌黄锡矿太阳能电池中的缺陷形成，认证效率超过14%。

图1: 锌黄锡矿Cu2ZnSn(S, Se)4 ，CZTSSe的缺陷类型分析。

图2: SnZn缺陷形成的动力学机制和调节。

图3: 在CZTSSe薄膜中，元素合金化对固相反应的影响。

图4: 太阳能电池表征。

文献链接

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). 
https://doi.org/10.1038/s41560-024-01551-5
https://www.nature.com/articles/s41560-024-01551-5

本文译自Nature。

来源：今日新材料

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