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2020-07-27
记者26日从中国科学技术大学获悉，该校陈涛教授、朱长飞教授团队与合作者合作，发展了水热沉积法制备硒硫化锑半导体薄膜材料，并将其应用到太阳能电池中，实现了光电转换效率10%的突破。这一成果日前发表在《自然能源》上。
硒硫化锑是近年来在光伏领域应用的一种新兴光伏材料，其带隙在1.1—1.7电子伏特范围内可调，满足最佳的太阳光谱匹配。同时，硒硫化锑具有较高的吸收系数，500纳米左右厚度的薄膜即能达到最佳吸收。因此，在超轻、便携式发电器件方面也具有潜在的应用。
鉴于硒硫化锑具有良好的稳定性和丰富元素储量，光电转换效率的进一步提升有望推进应用。这一研究成果所发展的水热沉积法在超临界的状态下水热沉积可以生成致密、平整且横向元素分布均匀的光吸收薄膜，从而有利于载流子的传输，结合光吸收、阴阳离子比例的调控以及点缺陷的控制，最终实现了光电转换效率的突破。从材料制备的角度来看，这项研究发展的水热沉积法是一种简便、低成本的薄膜制备方法。
《自然能源》审稿人给予该工作高度评价，认为这是一个里程碑式的效率，为硒硫化锑太阳能电池的发展带来新的曙光。
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