近日，物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院在硒化銻太陽(yáng)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(guó)皇家化學(xué)學(xué)會(huì)（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(guó)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(wèn)題制約著硒化銻太陽(yáng)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(shí)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(guò)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(jí)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(yáng)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(yáng)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(yáng)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(guó)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(jī)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(cè)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）