新南威尔士大学(UNSW)研究团队采用缺陷调控策略制备出宽禁带kesterite(CZTS)太阳能电池,效率12.6%,显著降低了开路电压损失。电压损失最小化是kesterite光伏的核心挑战——该技术基于地球丰富元素(铜、锌、锡、硫),但历史上一直受较大电压亏缺拖累。研究团队在表述中称:"电压是电池内部能量损失的直接量度,每一个有害缺陷都会降低电压。缺陷控制决定最终效率和能转换多少太阳能。将CZTS开路电压提升到当前水平之上,对释放其全部潜力至关重要。"此前研究表明,贫铜富锌化学环境可促进CZTS中有利缺陷形成、抑制载流子复合缺陷;但CZTS膜中富铜贫锌区域会改变局部化学环境、催生不利缺陷与二次相。为此团队着力强化前驱体中的Cu–S键合以稳定铜、抑制其外扩散:在初始方案中,研究人员在共溅射过程中用硫化亚铜(Cu₂S)替代金属铜。拉曼与X射线光电子能谱(XPS)测量表明,改性前驱体实现了更可控的化学环境。宽禁带kesterite在叠层电池顶电池应用上具潜力,是低成本薄膜光伏路线的重要分支。 (来源:PV Magazine)