中科院物理所/杭州电子科技大学,Nature Energy!
研之成理
2026-03-28 13:16
文章摘要
背景:铜锌锡硫硒(CZTSSe)作为一种储量丰富、无毒且成本低廉的薄膜光伏材料,在柔性基底(如金属箔或聚合物薄膜)上开发高效太阳能电池具有重要应用前景,但其性能长期落后于刚性器件。研究目的:本研究旨在揭示并利用钠(Na)和锂(Li)两种碱金属在柔性CZTSSe结晶过程中的互补调控机制,以解决碱金属掺杂不可控导致的效率限制问题,并提升柔性器件性能。结论:研究发现,钠促进晶体生长但会引发硒富集和SnSex相分离;而锂的掺入能重塑铜相关相的自由能分布,促进CuxSe形成,从而抑制SnSex生长并驱动有序相演化。通过这种动力学竞争策略,制备出高质量CZTSSe薄膜,降低了电荷复合损失,最终实现了柔性单电池14.5%(认证14.2%)和叠瓦组件12.7%(认证12.0%)的转换效率,为复杂多元材料的结晶调控提供了新策略。
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