記者從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校陳濤教授、朱長飛教授團(tuán)隊(duì)與合作者合作，發(fā)展了水熱沉積法制備硒硫化銻半導(dǎo)體薄膜材料，并將其應(yīng)用到太陽能電池中，實(shí)現(xiàn)了光電轉(zhuǎn)換效率10%的突破。這一成果日前發(fā)表在《自然能源》上。

硒硫化銻是近年來在光伏領(lǐng)域應(yīng)用的一種新興光伏材料，其帶隙在1.1-1.7電子伏特范圍內(nèi)可調(diào)，滿足最佳的太陽光譜匹配。同時(shí)，硒硫化銻具有較高的吸收系數(shù)，五百納米左右厚度的薄膜即能達(dá)到最佳吸收；因此，在超輕、便攜式發(fā)電器件方面也具有潛在的應(yīng)用。

鑒于硒硫化銻具有良好的穩(wěn)定性和豐富元素儲(chǔ)量，光電轉(zhuǎn)換效率的進(jìn)一步提升有望推進(jìn)應(yīng)用。這一研究成果所發(fā)展的水熱沉積法在超臨界的狀態(tài)下水熱沉積過可以生成致密、平整且橫向元素分布均勻的光吸收薄膜，從而有利于載流子的傳輸，結(jié)合光吸收、陰陽離子比例的調(diào)控以及點(diǎn)缺陷的控制，最終實(shí)現(xiàn)了光電轉(zhuǎn)換效率的突破。從材料制備的角度來看，這想研究發(fā)展的水熱沉積法是一種簡便、低成本的薄膜制備方法。

Nature Energy審稿人給予該工作高度的評(píng)價(jià)，認(rèn)為這是一個(gè)里程碑的效率（“This paper presents a landmark efficiency value for Sb2(S,Se)3 solar cells breaking the 10% barrier”），為硒硫化銻太陽能電池的發(fā)展帶來新的曙光（“This achievement sheds new light on the investigation and application of Sb2(S,Se)3 …”）。

論文的共同第一作者是中國科大化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院的博士后唐榮風(fēng)、博士生王小敏和連偉濤。我校朱長飛教授、新南威爾士大學(xué)的Xiaojing Hao教授，我校陳濤教授為該論文的共同通訊作者。合作者還包括我校楊上峰教授、澳門大學(xué)邢貴川教授以及華東師范大學(xué)陳時(shí)友教授等。

該項(xiàng)研究得到了科技部、國家自然科學(xué)基金委、合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家研究中心的支持。

文章來源： 科技日?qǐng)?bào)，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)