近日,武四新教授课题组与许昌学院郑直教授合作的研究成果“N-type Ag2S modified CZTSSe solar cell with lowest Voc,def” 在Energy Environmental Science上发表。目前该杂志影响因子为32.4,JCR分区一区。文章链接:https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2024/EE/D4EE03244F。
阻碍CZTSSe太阳能电池效率进一步提升的主要挑战是严重的开路电压损失,这主要源于高缺陷浓度和异质结界面处能级的不匹配。在此,我们提出了一种新的低温表面改性策略,即在CZTSSe的前界面处引入n型Ag2S。在退火过程中形成Sn和Zn掺杂的Ag2S,有利于钝化异质结界面深能级缺陷,并构筑梯度带隙和增强p-n转型。结果显示Ag2S改性后的CZTSSe器件载流子传输势垒更小,电荷提取能力更强,进而抑制了非辐射复合。最终,Ag2S改性后的CZTSSe器件效率从12.38%提高到14.25%,Voc为0.584 V,Voc损耗为0.228 V。
图1. Ag2S改性CZTSSe薄膜的制备工艺和器件性能
河南大学纳米科学与材料工程学院硕士研究生杨瑾为论文第一作者,武四新教授、许昌学院郑直教授和符俊杰博士为论文的共同通讯作者。本工作得到了国家自然科学基金委、河南省科技厅、河南省教育厅的大力支持。