1、我国学者在硒化锑薄膜太阳能电池研究方面取得新进展来源:信息科学部 作者: 作者:孙玲 潘庆在国家自然科学基金优秀青年基金项目(项目编号:61322401)和面向能源的光电转换材料重大研究计划培育项目(项目编号:91433105)的资助下,华中科技大学武汉光电国家实验室(筹)唐江教授课题组在新型太阳能电池研究方面取得重要进展。相关研究成果以“Stable 6%-efficient Sb2Se3 solar cells with a ZnO buffer layer”为题于 2017 年 3 月 27 日在Nature Energy 在线发表。论文链接:http:/ Cd 剧毒而 Te 稀缺。华中
2、科技大学唐江教授课题组在国家自然科学基金的持续资助下,一直专注于新型硒化锑(Sb 2Se3)薄膜太阳能电池研究。课题组先后在 Advanced Energy Materials、ACS Applied Materials and Interface、Applied Physics Letters、Progress in Photovoltaics 以及 Nature Photonics等刊物上发表论文,证实硒化锑具有类似碲化镉的材料简单、制备快速、光电性质优异等核心优势,其本身无毒且元素丰度高,有希望成为“绿色的碲化镉” 。唐江教授课题组采用硝酸锌水溶液喷雾热解的方法制备氧化锌(ZnO)代替硫
3、化镉(CdS )作为硒化锑薄膜太阳能电池的缓冲层,材料本身和制备方法绿色、经济。通过对氧化锌成膜工艺和硒化锑背场处理的系列优化,取得了光电转换效率达 5.93%顶衬结构(FTO/ZnO/Sb2Se3/Au)的硒化锑薄膜太阳能电池,并得到 Newport 公司的第三方认证。更重要的是,由此制备的太阳能电池在未封装条件下表现出优异的稳定性,能够经历双 85(温度85C,相对湿度 85%) 、持续最大功率点工作、强紫外光照射、热震荡等苛刻考验,稳定性基本达到薄膜太阳能电池应用工业要求的 IEC61646 标准。这一研究成果对研发低毒性、高稳定性、低成本和高效的薄膜太阳能电池具有重要的指导意义。图 a 为电池结构示意图,图 b 为电池在光照和暗条件下的电流密度-电压曲线,图 c 为电池在双85(温度 85,相对湿度 85%)条件下的效率衰减曲线。