氟掺杂CdS缓冲层

诱导Sb₂Se₃择优取向

通过氟钝化硫空位并暴露非极性面，引导Sb₂Se₃沿高迁移率方向生长，同时大幅降低缺陷密度。

Shen, Luyang · Qin, Deyang · Nie, Er · 陈少强 · Tao J.

Advanced Functional Materials 2026

具体参数

缺陷俘获截面

{'zh': '10⁻²⁰', 'en': '10⁻²⁰'}

Se/Sb比值

{'zh': '1.63', 'en': '1.63'}

器件效率

{'zh': '9.30', 'en': '9.30'} %

技术优势

缺陷俘获截面降三个数量级

氟离子有效钝化CdS中的硫空位，使俘获截面从10⁻¹⁷降至10⁻²⁰，载流子复合损失大幅减少。

诱导Sb₂Se₃择优取向

F掺杂使CdS暴露非极性(100)面，引导Sb₂Se₃沿高迁移率方向生长，提升载流子传输。

Se/Sb比更接近理想值

F掺杂优化Sb₂Se₃生长动力学，使Se/Sb比从1.98降至1.63，减少深能级缺陷。

效率提升18%

器件效率达到9.30%，较未掺杂器件相对提升18%，展现出界面工程的实际增益。

应用场景

• 薄膜太阳能电池：提供低温可扩展的界面工程方案，提升Sb₂Se₃薄膜电池效率。
• 缓冲层界面工程：利用F掺杂调控CdS表面能态，诱导吸光层择优取向。
• 缺陷钝化策略：通过F离子钝化硫空位，将缺陷俘获截面降低三个数量级。
• 光电材料缺陷调控：提供一种通过异价掺杂同时调控缺陷和晶体取向的范例。