近日，我院鄒炳鎖教授領(lǐng)銜的納米光子學(xué)材料與技術(shù)團(tuán)隊(duì)在硒硫化銻（Sb2(S,Se)3）太陽(yáng)電池領(lǐng)域取得新進(jìn)展，相關(guān)成果以“Field-effect passivation for minimized voltage loss in highly efficient antimony selenosulfide solar cells”為題，發(fā)表在國(guó)際頂級(jí)期刊自然通訊 (Nature Communicatios)。資環(huán)材學(xué)院2025級(jí)博士研究生龔安穩(wěn)為第一作者，鄒炳鎖教授、劉聰助理教授、暨南大學(xué)麥耀華教授和廣東工業(yè)大學(xué)王晶副教授為共同通訊作者，廣西大學(xué)為第一完成單位。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金（52402104）、廣西自然科學(xué)基金（2024GXNSFBA010280）和廣西科技重大專項(xiàng)(AA23073018)等項(xiàng)目支持。
Sb2(S,Se)3作為一種新興的光伏材料，因其具有高穩(wěn)定性、低毒性、帶隙可調(diào)和出色的光電性能而展現(xiàn)出巨大潛力。目前，高效Sb2(S,Se)3太陽(yáng)電池通常直接沉積在硫化鎘（CdS）襯底上。然而，CdS/Sb2(S,Se)3界面處不利的能帶排列導(dǎo)致嚴(yán)重的載流子復(fù)合和開(kāi)路電壓損失，從而限制Sb2(S,Se)3太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率。針對(duì)該問(wèn)題，本團(tuán)隊(duì)提出了一種場(chǎng)效應(yīng)鈍化策略，通過(guò)在CdS/Sb2(S,Se)3之間引入低功函的Ta2O5介電層。Ta2O5層不僅作為生長(zhǎng)高質(zhì)量Sb2(S,Se)3薄膜的理想襯底，而且顯著改善了界面電荷傳輸特性。Ta2O5中的固定正電荷增強(qiáng)了內(nèi)建電場(chǎng)，促進(jìn)電子的提取，同時(shí)抑制界面處空穴的積聚，從而降低界面處的載流子非輻射復(fù)合。基于此策略，銻化物太陽(yáng)電池實(shí)現(xiàn)了10.95%的光電轉(zhuǎn)換效率（認(rèn)證10.65%）和695 mV的開(kāi)路電壓。該物理鈍化策略為優(yōu)化異質(zhì)結(jié)質(zhì)量和抑制開(kāi)路電壓損失提供了有效途徑，對(duì)實(shí)現(xiàn)高性能光伏器件具有重要意義。
一審一校：鄒炳鎖
二審二校：王欣鵬
三審三校：沈大強(qiáng)
