低毒、低成本以及高性能，中国科学家正在拼硒化锑太阳能电池的最后拼图

近日，上海光机所、华中科技大学合作在低毒、低成本硒化锑(Sb2Se3)薄膜太阳能电池研发上取得突破。

在太阳能电池发展前景上，钙钛矿和碲化镉(CdTe)薄膜材料被视为有潜力的材料，CdTe电池也是市场上最成功的薄膜太阳能电池。然而Cd有剧毒，Te则非常稀缺，使之成本高昂。

相较而言，硒化锑(Sb2Se3)太阳能电池的毒性和成本均低于CdTe，是制备低成本太阳能电池的良好材料。但其缺陷复合过程导致的光能转换效率低，却制约了这一能力。

在这项研究中，研究人员通过能带工程学设计和太赫兹时间分辨光谱技术，发现了2种光生载流子复合方式。CdS/Sb2Se3 PN结中存在20ps的载流子缺陷复合过程，而这一过程被SnO2/Sb2Se3中只有几个皮秒的超快热电子提取过程所成功避开，最终可将有效提取率提升到~90%。此外，热电子提取过程还能有效的降低电声相互作用引起的热损耗。

研究人员表示，该基础研究成果将为进一步提高此类太阳能电池效率的器件设计提供重要的研究依据。相关结果发表于《美国化学会能源快报》。

参考资料：

【1】http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/4/456395.shtm