阳离子掺杂措施优化铜锌锡硫硒电池性能的研究进展

作者：李姝雨; 杨艳春^*; 王一鸣; 霍虎; 朱成军^*

来源：功能材料, 2023, 54(04): 4034-4044.

• 薄膜太阳能电池
• 铜锌锡硫硒
• 阳离子掺杂
• 光电转换效率
• 反位缺陷
• 带隙

铜锌锡硫硒(Cu2ZnSn(S,Se)4,简称CZTSSe)薄膜太阳能电池因其组成元素地壳含量丰富，低毒环保等优点被科学家们认为是适合未来大面积发展的一类太阳能电池。当前，该类太阳能电池的效率一直受到吸收层中高的阳离子无序度和器件的低开路电压的限制。为此，科学家们提出“阳离子掺杂措施”,即：通过引入其他阳离子，减少本身的阳离子无序度，从而提高电池器件的光电转换效率。事实也证明，阳离子掺杂措施在提升电池器件性能方面有着重大的意义。基于此，详细阐述了阳离子掺杂措施在优化铜锌锡硫硒电池器件性能方面的研究进展，包括：阳离子(如：钠、钾、锑)的额外添加和阳离子取代(如：锂/银取代铜、锰/镁/钡/镉取代锌、锗取代锡)措施，并得出结论：最有前景的阳离子是镉和锗离子，考虑到镉的有毒性，所以锗应该是优化CZTSSe电池性能方面最有应用前景的一种元素。

• 单位
  内蒙古师范大学; 内蒙古大学