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近日,我校特种功能材料教育部重点实验室的河南省特聘教授武四新课题组在国际能源类顶级期刊《环境能源科学》[Energy & Environmental Science,影响因子29.518]上发表题为“Engineering of Interface Band Bending and Defects Elimination via Ag-graded active layer for efficient (Cu,Ag)2ZnSn(S,Se)4 Solar Cells”的最新研究成果(Yafang Qi, Dongxing Kou*, Wenhui Zhou, Zhengji Zhou, Qingwen Tian, Yuena Meng, Xinsheng Liu, Zuliang Du and Sixin Wu*, Energ. Environ. Sci., 2017, DOI: 10.1039/C7EE01405H.)。文章第一作者为在校博士生齐亚芳同学,通讯作者为特种材料实验室老师。

在绿色无毒的Cu2ZnSn(S,Se)4薄膜太阳能电池中,由于Cu和Zn的离子半径和化学性质非常相似,内部高浓度的CuZn反位缺陷造成p-n结界面处的费米能级钉扎和体相中载流子复合,导致Voc降低,成为限制CZTSSe器件性能提升的关键因素。武四新教授课题组设计了“V”型Ag梯度(Cu1-xAgx)2ZnSn(S,Se)4吸收层,在Mo/CAZTSSe界面加强了对长波长入射光的利用并降低复合;在吸收层体相中最大限度地降低CuZn反位缺陷的浓度,保证了良好的电导性;在CdS/CAZTSSe界面处减弱费米能级的“钉扎”效应,有效的增强了由p型向n型的转化,最终得到了11.2%的电池效率。该研究成果是目前国际上CAZTSSe体系的最高效率,对未来高效铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池的探索及理论研究具有一定的指导意义。

该成果的取得不是一蹴而就,是对特种材料实验室光伏平台多年建设质量和研究水平的肯定,也是团队成员继续开拓进取的巨大助力。大时代给每一个特功人以大机遇,一步步走来,诚如光伏平台构建之初的构想一样,特功人始终坚持高定位、广视野,坚持特色发展,扎根实验室文化和技术积累,优化研究方向布局,积极探索并逐步形成特色鲜明、结构合理、优势突出的研究方向和技术体系。对于增强实验室科学研究核心竞争力,奠定长远发展基础,具有十分重要的意义,并为河南大学的双一流学科建设贡献特功人应有的力量。

论文链接:http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2017/ee/c7ee01405h

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