双功能NH4F添加剂辅助水热法沉积制备高性能Sb2(S,Se)3用于太阳能电池(英文)

作者：李刚; 董家斌; 肖鹏; 车波; 黄玉茜; 张毅; 唐荣风^*; 朱长飞; 陈涛^*

来源：Science China-Materials, 2022, 65(12): 3411-3417.

基于水热法硒硫化锑(Sb2(S,Se)3)的太阳能电池的光电效率已经突破10%.但是,在沉积过程中使用的锑、硫和硒前驱物之间的反应会使Sb2(S,Se)3薄膜内部产生不利的Se和S阴离子梯度,限制效率的进一步提升.本文中我们利用NH4F作为一种添加剂来调节Sb2(S,Se)3薄膜的能级梯度,并修饰CdS电子传输层表面.一方面, NH4F可以抑制硫代硫酸钠(Na2S2O3)和硒脲的释放速度,调节Se/S在Sb2(S,Se)3薄膜中的比例和分布;另一方面, NH4F的水解诱导Cd S的溶解和再沉积,有效地改善CdS衬底的形貌和结晶度.最后,在NH4F的双重作用下, Sb2(S,Se)3薄膜的形貌得到改善,并且能量取向良好,效率最高达到10.28%,相比无NH4F的器件提高了12%.本研究可以为改善硫化物衬底和硫族化合物薄膜提供一种有效的策略,并使其用于光电器件.

• 出版日期2022
• 单位中国科学技术大学; 南开大学