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噴墨印刷Cu?ZnSn(S,Se)?(CZTSSe)技術因其低成本和高通量生產潛力成為光伏領域的研究熱點。然而,嚴重的界面復合和載流子傳輸阻力制約了其性能提升。
本研究佛山大學顧鄂寧和中山大學林顯忠等人通過氯化鎘(CdCl?)表面修飾策略,顯著改善了CZTSSe薄膜的質量:表面更光滑致密,導帶偏移(CBO)減小促進載流子傳輸,界面缺陷密度從5.1×101? cm?3降至2.4×101? cm?3,耗盡層寬度從138 nm擴展至272 nm。
優化后的CZTSSe太陽能電池效率從11.83%提升至13.64%,創造了噴墨印刷CZTSSe電池的效率紀錄。該研究為低成本高性能薄膜太陽能電池的開發提供了新思路。
文章亮點
高效界面修飾:CdCl?處理同步優化CZTSSe薄膜結晶質量與界面特性,缺陷密度降低53%,耗盡層寬度翻倍。
能帶精準調控:導帶輕微上移形成0.32 eV的良性CBO,突破載流子傳輸瓶頸,器件FF提升至68%。
工業化潛力:噴墨印刷技術材料利用率達95%以上,結合溶液法CdCl?處理,具備大規模生產優勢。
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M. Li, R. Witteck, X. Zhang, D. N. Minh, R. C. Bramante, H. Guthrey, S. P. Harvey, B. Habersberger, J. M. Luther, N. Rolston, L. M. Wheeler, In-Scribe Silane Bonding for Mechanical Reinforcement of Perovskite Photovoltaic Modules. Adv. Energy Mater. 2025, 2501322.
https://doi.org/10.1002/aenm.202501322
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