硫硒化锑Sb_2(S,Se)_3太阳能电池
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- 论文作者：陈涛
- 年：2017
- 作者机构：中国科学技术大学,材料科学与工程系,中国科学院能量转换材料重点实验室;
- 论文关键词：光电转换 ; 光伏材料 ; 硫化锑 ; 硒化锑 ; 硫硒化锑
- 会议召开时间：2017-05-27
- 会议录名称：第四届新型太阳能电池学术研讨会论文集
- 英文会议录名称：Abstract Book of the 4th Conference on New Generation Solar Cells
- 语种：中文
- 分类号：TM914.4
- 学会代码：ZKYQ
- 会议名称：第四届新型太阳能电池学术研讨会
- 会议地点：中国北京
- 主办单位：中国可再生能源学会光化学专业委员会
- 学会名称：中国科学院物理研究所清洁能源实验室
- 页数：1
- 文件大小：807k
- 原文格式：D
- 会议级别：全国
摘要
硫化锑(Sb_2S_3)、硒化锑(Sb_2Se_3)、硫硒化锑(Sb_2(S,Se)_3)可以看作二元或者准二元化合物半导体。该类型的半导体能带在1.1-1.8 eV范围内可调且具有很高的光吸收系数(可见光范围最高可达~10~5 cm~(-1)量级)。尤为重要的是,该化合物化学性质稳定,对水、氧气不敏感,所含元素较为丰富且环境友好,这些特点在大规模的实际应用中非常重要。总之,该类型的化合物非常适合做太阳能电池的光吸收材料[1,2]。在目前的研究中,该类型的材料主要应用于敏化型和平面型器件结构中。本报告将首先介绍基于硫硒化锑的太阳能电池的研究概况及最新进展,随后介绍我们课题组近期在硫硒化锑太阳能电池方面的研究工作,主要包括两个方面。(1)发展了一种溶液法合成Sb_2S_3,得到非常平整的薄膜材料,并构建了平面型光电转换器件FTO/TiO_2致密层/Sb_2S_3/空穴传输层/金属电极[3],最终实现了~5.0%的光电转换效率。(2)通过引入Sb_2Se_3于Sb_2S_3薄膜中,我们制备了具有梯度带隙的Sb_2S_3/Sb_2(S,Se)_3的光活性层,在这种光吸收材料可以同时获得比较高的开路电压和短路电流,最终我们在平面型器件中得到了5.71%的光电池转换效率[4]。最后,该类型的器件在空气中、中等湿度、未封装的条件下表现出良好的稳定性[4]。
引文
[1]Y.C.Choi,D.U.Lee,J.H.Noh,E.K.Kim,S.I.Seok,Adv.Funct.Mater.2014,24,3587–3592.
[2]L.Wang,D.B.Li,K.H.Li,C.C.Chen,H.X.Deng,L.Gao,Y.Zhao,F.Jiang,L.Y.Li,F.Huang,Y.S.He,H.S.Song,G.D.Niu,J.Tang,Nature Energy 2017,2,17046.
[3]X.M.Wang,J.M.Li,S.F.Yang,C.F.Zhu,T.Chen,Nanoscale 2017,9.3386-3390.
[4]Y.Zhang,J.M.Li,G.S.Jiang,W.F.Liu,S.F.Yang,C.F.Zhu,T.Chen,Solar RRL 2017,online,DOI:10.1002/solr.201700017.
[2]L.Wang,D.B.Li,K.H.Li,C.C.Chen,H.X.Deng,L.Gao,Y.Zhao,F.Jiang,L.Y.Li,F.Huang,Y.S.He,H.S.Song,G.D.Niu,J.Tang,Nature Energy 2017,2,17046.
[3]X.M.Wang,J.M.Li,S.F.Yang,C.F.Zhu,T.Chen,Nanoscale 2017,9.3386-3390.
[4]Y.Zhang,J.M.Li,G.S.Jiang,W.F.Liu,S.F.Yang,C.F.Zhu,T.Chen,Solar RRL 2017,online,DOI:10.1002/solr.201700017.