铜锌锡硫硒太阳电池水性前驱体溶液中的配位调控(英文)

作者:郭林宝; 石将建; 于晴; 段碧雯; 徐啸; 周家正; 吴炯桦; 李玉胜; 李冬梅; 吴会觉; 罗艳红*; 孟庆波*
来源:Science Bulletin, 2020, 65(09): 738-746.

摘要

水性前驱体溶液法在制备半导体薄膜材料,尤其是新型铜锌锡硫硒(CZTSSe)薄膜方面,极具成本和环保优势.本文利用巯基乙酸分子配体制备CZTSSe水性前驱溶液,并系统研究了该体系中的配位化学机制.通过去质子化过程,对金属-巯基乙酸的配位结构进行了调控,实现了金属阳离子与巯基阴离子充分配位,从而释放了亲水的羧基以形成稳定的水性溶液.最终,作者制备出了光电转换效率达到12.3%(认证效率12.0%)的CZTSSe太阳电池,是目前非联胺体系中的最高效率.本工作是CZTSSe电池在溶液法制备上的一个显著进步,对于CZTSSe及其他金属硫化物光伏电池的发展具有重要意义.