择优取向Sb₂Se₃吸收层

效率达4.79%

通过衬底表面调控实现(002)择优取向，载流子沿(Sb₄Se₆)ₙ带高效传输，显著提升器件性能。

Zhou, Jing · Jiawei, Zhu · Weilan, He · 曹宇 · 逄金波 · Ni, Jian · Jianjun, Zhang

Journal of Alloys and Compounds 2023

具体参数

光电转换效率（最高）

{'zh': '4.79', 'en': '4.79'} %

光电转换效率（(hk1)取向）

{'zh': '2–3', 'en': '2–3'} %

光电转换效率（(002)取向范围）

{'zh': '3.5', 'en': '3.5'} %

光电转换效率（(hk0)取向）

{'zh': '1.1', 'en': '1.1'} %

技术优势

效率大幅提升

将择优取向从(hk0)调控为(002)后，载流子沿(Sb₄Se₆)ₙ带高效传输，器件效率从不足1.1%提升至4.79%。

取向精确可控

通过升高衬底表面温度、降低表面结合能，可依次获得(hk0)、(hk1)和(002)择优取向，实现微结构可控。

工艺简单可行

只需调节衬底表面温度和结合能即可实现择优取向调控，无需复杂后处理，易于集成到现有薄膜制备流程中。

应用场景

• 薄膜太阳能电池：提供高效、可控取向的Sb₂Se₃吸收层，提升薄膜电池光电转换效率。
• 新型光伏吸收层：为新型吸收层材料提供取向调控策略，推动其在高性能光伏中的应用。
• 柔性光伏器件：Sb₂Se₃薄膜可在柔性衬底上制备，结合取向调控有望实现高效柔性光伏器件。
• 低维半导体材料：针对一维晶体结构优化载流子传输路径，为低维半导体光伏应用提供范例。