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澳门十大网上博网址:澳门十大网上博网址陈桂林教授、陈水源教授在Sb2(S,Se)3薄膜太阳能电池研究领域取得新进展

来源:澳门十大网上博网址 时间:2021-11-30浏览:769

Sb2(S,Se)3具有优异的光电特性,被认为是一种极具发展潜力的薄膜太阳能电池吸光材料。然而,当前大多数高效率的Sb2(S,Se)3太阳能电池均需要依赖金(Au)或Spiro-OMeTAD/Au作为背接触材料。一方面昂贵的金大幅度增加了器件的制作成本,另一方面有机空穴传输层Spiro-OMeTAD中的锂盐添加剂易吸水,极大限制了器件的长期稳定性。因此,发展一种新型、高效、廉价、稳定的Sb2(S,Se)3太阳能电池背接材料迫在眉睫。

近期,福建师范大学陈桂林教授、陈水源教授团队联合武汉大学李建民副研究员,首次提出在Sb2(S,Se)3薄膜太阳能电池中引入钛碳化物MXene (Ti3C2Tx)作为背电极,对应器件结构为FTO/CdS/ Sb2(S,Se)3/MXene。得益于其具有的高导电性、适中反射率和柔性薄片结构等特征,基于MXeneSb2(S,Se)3器件性能比传统的碳电极和金电极分别高出153%77%,有望取代传统的碳和金电极。特别地,MXene丰富的末端基团赋予其可调的功函数以及在Sb2(S,Se)3MXene之间形成了Sb-O化学桥键,这些均有效地抑制了背接触界面的载流子复合、增强了电荷传输效率。基于此,获得了迄今为止无空穴传输层Sb2(S,Se)3太阳能电池中的最高光电转换效率8.29%。

该研究成果以《High-Efficiency Sb2(S,Se)3 Solar Cells with New Hole Transport Layer-free Back Architecture via 2D Titanium-carbide MXene》为题发表于学术期刊《Advanced Functional Materials》上(IF=18.8)。该论文福建师范大学为第一单位,我校李虎硕士研究生为第一作者,陈桂林教授、陈水源教授和武汉大学李建民副研究员为共同通讯作者。该研究工作得到国家自然科学基金、福建省自然科学基金和福建师范大学宝琛人才计划等项目资助。

原文链接:https://doi.org/10.1002/adfm.202110335

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