我国学者在硒化锑薄膜太阳能电池研究方面取得新进展

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1、我国学者在硒化锑薄膜太阳能电池研究方面取得新进展来源：信息科学部作者：作者：孙玲潘庆在国家自然科学基金优秀青年基金项目（项目编号：61322401）和面向能源的光电转换材料重大研究计划培育项目（项目编号：91433105）的资助下，华中科技大学武汉光电国家实验室（筹）唐江教授课题组在新型太阳能电池研究方面取得重要进展。相关研究成果以“Stable6%-efficientSb2Se3solarcellswithaZnObufferlayer”为题于2017年3月27日在NatureEnergy在线发表。论文链接：http://www.na

2、ture.com/articles/nenergy201746。在能源危机和环境压力下，全球范围内掀起了新能源研究浪潮，太阳能应用独占鳌头。薄膜太阳能电池具有制作成本低、弱光和高温发电性能好、轻质可柔性等特性，在光伏建筑集成、移动供电等方面相对硅基太阳能电池具有竞争优势。目前市场上最成功的薄膜太阳能电池是碲化镉(CdTe)电池，但Cd剧毒而Te稀缺。华中科技大学唐江教授课题组在国家自然科学基金的持续资助下，一直专注于新型硒化锑（Sb2Se3）薄膜太阳能电池研究。课题组先后在AdvancedEnergyMaterials、ACSAppli

3、edMaterialsandInterface、AppliedPhysicsLetters、ProgressinPhotovoltaics以及NaturePhotonics等刊物上发表论文，证实硒化锑具有类似碲化镉的材料简单、制备快速、光电性质优异等核心优势，其本身无毒且元素丰度高，有希望成为“绿色的碲化镉”。唐江教授课题组采用硝酸锌水溶液喷雾热解的方法制备氧化锌（ZnO）代替硫化镉（CdS）作为硒化锑薄膜太阳能电池的缓冲层，材料本身和制备方法绿色、经济。通过对氧化锌成膜工艺和硒化锑背场处理的系列优化，取得了光电转换效率达5.93%顶衬

4、结构(FTO/ZnO/Sb2Se3/Au)的硒化锑薄膜太阳能电池，并得到Newport公司的第三方认证。更重要的是，由此制备的太阳能电池在未封装条件下表现出优异的稳定性，能够经历双85（温度85°C，相对湿度85%）、持续最大功率点工作、强紫外光照射、热震荡等苛刻考验，稳定性基本达到薄膜太阳能电池应用工业要求的IEC61646标准。这一研究成果对研发低毒性、高稳定性、低成本和高效的薄膜太阳能电池具有重要的指导意义。图a为电池结构示意图，图b为电池在光照和暗条件下的电流密度-电压曲线，图c为电池在双85（温度85°，相对湿度85%）条件下

5、的效率衰减曲线。