无机材料学报
2025, 40 (
):
372-378.
硒硫化锑(Sb2(S,Se)3)具有优异的光电特性, 是一种很有前景的光伏材料。然而, 目前Sb2(S,Se)3太阳能电池的最高光电转换效率(PCE)仍与理论极限有较大差距, 这部分归因于Sb2(S,Se)3薄膜中存在严重的载流子复合。本研究采用水热沉积法制备Sb2(S,Se)3薄膜, 在前驱体溶液中引入过程性添加剂甲脒亚磺酸(FSA), 不仅优化了Sb2(S,Se)3薄膜的(211)、(221)晶面取向和Se/S原子比例, 还控制了薄膜中载流子复合中心Sb2O3的含量。添加了FSA的太阳能电池的暗饱和电流密度(J0)和复合阻抗(Rrec)分别为1.10×10−5 mA·cm−2和3147 Ω·cm−2, 明显优于参照器件(J0=5.17×10−5 mA·cm−2, Rrec=974.3 Ω·cm−2), 表明FSA显著抑制了Sb2(S,Se)3太阳能电池的载流子复合。在AM 1.5G太阳光模拟器照射下, 添加了FSA的太阳能电池的开路电压(VOC)、短路电流密度(JSC)、填充因子(FF)和PCE的平均值分别为0.69 V、18.46 mA·cm−2、63.60%和8.04%, 较参照器件(0.67 V、17.82 mA·cm−2、62.27%和7.70%)均明显提升, 最优未封装器件PCE达8.21%, 在空气中老化120 d仍保持初始PCE的82.1%。