近期，武四新教授课题组的研究成果《Low-Temperature Annealing of CdS:In/Cu₂ZnSn(S,Se)₄ Heterojunction Boosting 14.5% Efficiency Kesterite Solar Cells》在ACS Energy Letters (ACS Energy Lett.,2024,9, 4939-4946) 上发表。目前该杂志影响因子为19.3，JCR分区一区，文章链接https://doi.org/10.1021/acsenergylett.4c02118。

在锌黄锡矿太阳能电池领域，CdS/Cu₂ZnSn(S,Se)₄（CZTSSe）界面的非辐射复合导致开路电压（V_oc）和填充因子（FF）较低，解决缓冲层中的杂质和结构缺陷对于提高性能至关重要。武四新课题组提出了一种方便的低温退火和In掺杂缓冲层组合策略，以建立一个电性良性的高质量CdS:In/CZTSSe异质结。结果表明，低温退火有助于从缓冲层向吸收层侧迁移Cu、Zn和Sn杂质元素，并改善了CdS和CZTSSe之间的晶格匹配。观察到的Cu耗尽和Zn和Sn杂质含量的减少可以在缓冲层中消除有害的CuCd受主缺陷，并减少导带（CBO）势垒。In掺杂增加了In_Cd施主浓度和缓冲层的结晶度，从而改善了电子传输和提取过程。因此，CdS:In器件的较少缺陷界面实现了最高效率14.5%，V_oc不足从348 mV降低到287 mV，FF从66.6%增加到70.3%。该研究为界面缺陷钝化和能带工程提供了新的解决途径，对锌黄锡矿太阳能电池界面改善具有重要意义。

特种功能材料重点实验室硕士生徐剑鸣和崔长城为论文共同第一作者，武四新教授和寇东星教授为论文通讯作者。本工作得到了国家自然科学基金委、河南省科技厅、河南省教育厅和河南大学经费项目的大力支持。

此外，武四新教授课题组的研究成果《Synergistic Crystallization Modulation and Defects Passivation in Kesterite via Anion-Coordinate Precursor Engineering for Efficient Solar Cells》在Advanced Science (Adv. Sci. 2024, 2405016) 上发表。目前该杂志影响因子为14.3，JCR分区一区，文章链接https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202405016。

提高吸收层薄膜结晶质量和钝化深能级缺陷对于改善CZTSSe太阳能电池的器件性能至关重要。Cu-Zn-Sn-S前驱体溶液中的配位分子相互作用对CZTSSe薄膜的结构缺陷和结晶动力学有重要影响。因此，如何通过调控前驱体溶液中阴阳离子配位环境来控制前驱体薄膜的形成过程是目前面临的一个重大挑战。在这里，我们通过在CZTS前驱体溶液中加入五硫化二磷(P₂S₅, P=S)作为添加剂以优化配位结构，从而改善吸收层薄膜的结晶过程并钝化深能级缺陷。理论计算和实验结果表明，P₂S₅分子可以配位到CZTS前驱体薄膜的金属阳离子位点，特别是更容易和Zn²⁺键合，从而显著降低了CZTSSe吸收层中与锌相关的缺陷密度。最终实现了能量转换效率为14.36％的太阳能电池器件。本工作为阴离子配位调控制备高质量吸收层薄膜提供了一种可行的策略，为实现高效CZTSSe光伏器件提供了一条新的途径。

河南大学纳米科学与材料工程学院博士生王丽晶和南京航空航天大学储亮丽为论文第一作者，河南大学武四新教授、河南大学周正基教授、许昌学院郑直教授和南阳师范学院杨刚教授为论文通讯作者。本工作得到了国家自然科学基金委、河南省科技厅、河南省教育厅和河南大学经费项目的大力支持。