通过p-n结低温退火处理提升GeSe太阳能电池效率(英文)

作者:刘顺畅; 李宗宝; 吴劲澎; 张星; 冯明杰; 薛丁江*; 胡劲松
来源:Science China-Materials, 2021, 64(09): 2118-2126.

摘要

GeSe作为一种新兴光伏吸收层材料,具有良好的光电性能,且原料无毒、储量丰富.然而,以往报道的GeSe太阳能电池都采用顶衬结构,并使用CdS缓冲层,性能不理想.本文发现顶衬结构GeSe太阳能电池效率低下的原因是不可避免的p-n结高温热处理.这导致Cd原子从CdS层扩散到GeSe薄膜中,并在GeSe的禁带内引入有害的深缺陷态(位于导带底~0.34 eV的位置).因此,我们首次制备了底衬结构GeSe太阳能电池.该结构可实现CdS层在多晶GeSe薄膜上的室温沉积,从而避免了有害的Cd扩散.通过进一步采用高通量的筛选方法来优化器件的退火温度,当退火温度在150℃时,器件效率达到最高的3.1%,为以前报道最佳结果的2倍.