近日，物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院在硒化銻太陽電池研究方面取得重要進(jìn)展，相關(guān)工作以“Reduction of Bulk and Interface Defects via Photo-annealingTreatment for High-efficiency Antimony Selenide Solar Cells”為題發(fā)表于光伏領(lǐng)域知名期刊《Energy & Environmental Science》(影響因子:32.4)，青年教師梁曉楊博士及碩士研究生王新華為論文共同第一作者，李志強(qiáng)及梁曉楊博士為共同通訊作者。

《Energy & Environmental Science》是由英國皇家化學(xué)學(xué)會（Royal Society of Chemistry）出版發(fā)行的能源、化學(xué)、物理及環(huán)境科學(xué)等交叉學(xué)科領(lǐng)域最具影響力的國際期刊之一，這是我校首次以第一單位在該權(quán)威雜志上發(fā)表論文。

硒化銻（Sb₂Se₃）因其獨(dú)特且卓越的光電性能，在新型光伏器件前沿科技展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。然而，異質(zhì)結(jié)界面及吸收層內(nèi)存在的載流子復(fù)合問題制約著硒化銻太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率的進(jìn)一步提升。近日，該團(tuán)隊(duì)提出了一種光退火處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了Sb₂Se₃/CdS異質(zhì)結(jié)界面的有效調(diào)控及器件光電轉(zhuǎn)換效率的提升。應(yīng)用光退火處理技術(shù)，能夠促進(jìn)異質(zhì)結(jié)界面附近的元素?cái)U(kuò)散及界面原子重新排列，同時能夠促進(jìn)緩沖層中的鎘（Cd）元素向Sb₂Se₃吸收層內(nèi)部的擴(kuò)散，這一過程有效地減少了異質(zhì)結(jié)界面處的界面缺陷和硒化銻深能級體缺陷，顯著提升Sb₂Se₃/CdS異質(zhì)結(jié)的質(zhì)量。制備的Sb₂Se₃/CdS異質(zhì)結(jié)太陽能電池獲得10.58%的光電轉(zhuǎn)換效率（認(rèn)證效率10.18%），是目前已報(bào)導(dǎo)的硒化銻太陽電池的世界記錄。這項(xiàng)研究不僅展示了光退火處理在提升硒化銻太陽電池缺陷鈍化方面的巨大潛力，還為光伏領(lǐng)域的研究人員提供了全新的研究思路。

該研究工作得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、河北省自然科學(xué)基金、河北省光電信息材料實(shí)驗(yàn)室績效補(bǔ)貼基金項(xiàng)目、中央引導(dǎo)地方科技發(fā)展基金項(xiàng)目、及河北大學(xué)生命科學(xué)與綠色發(fā)展研究院、河北省光伏技術(shù)省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心、河北大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院公共測試中心的資助及大力支持。

論文鏈接：https://doi.org/10.1039/D4EE02877E.

（物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院、科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院供稿）