硒具有吸收系数高、稳定性强、绿色环保、成本低廉等优势,是一种应用前景广阔的宽带隙光伏吸收层材料。然而,传统热退火工艺制备硒薄膜时,薄膜易发生去润湿现象,迫使退火时间缩短,导致薄膜结晶质量低、晶粒尺寸小(~500nm),且非辐射复合损失严重,限制了器件开路电压与效率的进一步提升。因此,实现致密、连续、大晶粒硒薄膜的可控制备,对提升硒太阳能电池的效率具有重要意义。
近日,中国科学院化学研究所科研团队针对硒薄膜热退火过程易发生去润湿的关键难题,提出了“光照辅助退火”策略。
团队利用硒在室温下的光致结晶特性,在不引发去润湿的前提下,使非晶硒薄膜转化为晶态,并通过热退火提升其结晶质量。该策略的核心在于,室温光致结晶阶段通过光激发绕过热力学能垒,实现了无去润湿的晶化过程。高温退火促进晶粒进一步长大,进而形成致密、连续、无孔洞的大晶粒薄膜。该协同工艺有效抑制了非辐射复合中心与漏电路径,将缺陷态密度降低至6.9×1014cm-3,载流子寿命延长至22.9ns。第三方认证结果显示,该硒太阳能电池的光电转换效率达10.3%,开路电压达1.03V。此外,在环境条件下对未封装器件进行1000小时最大功率点追踪测试,其性能保持稳定,未观察到明显衰减。
该研究深化了学界对硒薄膜结晶动力学与非辐射复合调控机制的理解,为高性能无机薄膜光伏材料的制备提供了新思路。
相关研究成果发表在《自然-能源》(Nature Energy)上。研究工作得到国家自然科学基金委员会、科学技术部和中国科学院的支持。
(a) 光照辅助退火策略示意图;(b) 基于对照组和光照辅助退火器件的空间电荷限制电流测试曲线;(c) 基于对照组和光照辅助退火硒薄膜的时间分辨瞬态荧光光谱;(d) 硒太阳能电池的认证电流—电压测试曲线。
? 11月8日,新疆和田学院揭牌仪式在科技路校区涵德楼报告厅举行。自治区人民政府副主席凯赛尔·阿不都克热 本报北京9月26日讯(记者 高毅哲)今天,国务院新闻办公室举行“推动高质量发展”系列主题新闻发布会。教育部部长怀进鹏,教育部副部长王嘉毅、吴岩、王光彦出席发布会并答记者问。以下为发布会问答实录。 【关键词】 11月6日,教育部党组书记、部长怀进鹏调研中国石油大学(北京)、中央财经大学,了解学校服务国家战略、培养拔尖创新人才、科学研究、学科建设、国际交流合作等情况。他强调,高校要瞄准国家重大战略发展需求,提升人才自主 海风拂面。从秘鲁的泛美公路望向太平洋,浩渺烟波中,高大的岸桥整齐排列,防波堤如巨臂环绕,码头工人忙碌穿梭,崭新的钱凯港即将投入正式运营。今年6月,习近平主席同秘鲁总统博鲁阿尔特会谈时专门提 中国教育报-中国教育新闻网讯(记者 陈欣然)“大家来看这幅图,图中红点表示位于中心城区的64处红色旧址,其余36处位于周边郊区……”近日,在天津城建大学革命丰碑展馆,讲解员正在向参观的学生们介绍 中国教育报-中国教育新闻网讯(记者 任朝霞 通讯员 袁圆)“我们创作的作品名称叫《古韵新景》,是由笔挂、笔山、镇纸、砚台组成的文房四宝。”10月27日,2024年世界职业院校技能大赛总决赛争夺赛高 。本文链接:硒太阳能电池研究取得进展http://www.sushuapos.com/show-12-4154-0.html
声明:本网站为非营利性网站,本网页内容由互联网博主自发贡献,不代表本站观点,本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼,请大家谨防诈骗!若有侵权等问题请及时与本网联系,我们将在第一时间删除处理。
上一篇: 旋轨耦合效应的高性能计算研究获进展
下一篇: 废塑料升级利用研究取得进展