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科學島團隊基于并聯(lián)平板異質(zhì)結(jié)策略構(gòu)筑高效Sb2S3太陽電池

研發(fā)快訊 2023年11月08日 08:58:03來源：合肥物質(zhì)科學研究院董盈盈 20448

摘要當前，太陽電池大規(guī)模應用的瓶頸仍在于缺乏低成本、高效及穩(wěn)定的光電轉(zhuǎn)換材料體系和器件。人們通常將兩個獨立工作的平板異質(zhì)結(jié)（PHJ）器件進行串聯(lián)來制備高效太陽電池。

　　【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，中國科學院合肥物質(zhì)院固體所王命泰研究員團隊在新型太陽電池研究方面取得重要進展，提出了并聯(lián)平板異質(zhì)結(jié)( PPHJ)太陽電池策略，并創(chuàng)造 Sb2S3太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率紀錄( 8.32%)。相關研究成果發(fā)表在 Angewandte Chemie International Edition 上，相關技術(shù)已申請國家發(fā)明專利。

　　當前，太陽電池大規(guī)模應用的瓶頸仍在于缺乏低成本、高效及穩(wěn)定的光電轉(zhuǎn)換材料體系和器件。人們通常將兩個獨立工作的平板異質(zhì)結(jié)(PHJ)器件進行串聯(lián)來制備高效太陽電池。然而，現(xiàn)行串聯(lián)電池中，上下兩個次級電池間需插入透明的載流子復合層進行連接，大大增加了材料選擇和器件制備的復雜性。

　　鑒于此，研究團隊提出了并聯(lián)平板異質(zhì)結(jié)(PPHJ)太陽電池策略。PPHJ策略保留了傳統(tǒng)串聯(lián)多層PHJ制備的便捷性，但消除了串聯(lián)及并聯(lián)串聯(lián)PHJ體系中載流子復合層和多重電極制備的困難和復雜性。基于PPHJ策略，研究團隊首次制備了Sb2S3基PPHJ電池，并創(chuàng)造了新的Sb2S3太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率紀錄(8.32%)。該研究為低成本和高效的部分或全無機太陽電池提供了新的設計概念。

　　該工作得到了審稿人的高度評價，他們一致認為這是一項非常重要的工作。

　　固體所博士生朱良欣、劉榮為該論文共同第一作者，固體所王命泰研究員、陳沖研究員及合肥工業(yè)大學陳俊偉副教授為該論文的共同通訊作者。該工作得到了國家自然科學基金和中國科學院合肥物質(zhì)院院長基金等項目的資助。

圖.PPHJ太陽電池結(jié)構(gòu)、光伏性能及其中載流子過程示意圖。

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