用于高效 Kesterite 太阳能电池的 Cu-Zn-Sn-S 水溶液前驱体的配位调控
应用物理
2020-08-06 v1 材料科学
摘要
水溶液前驱体为低成本、环境友好地制备地壳丰度高的 Cu2ZnSn(S,Se)4（CZTSSe）太阳能电池提供了一条诱人的途径。关键在于寻找合适的分子剂以制备稳定溶液并优化配位结构以促进后续结晶过程。在此，我们引入具有强配位（-SH）和亲水（-COOH）基团的巯基乙酸作为分子剂，并利用去质子化来调节水溶液内的配位竞争。最终，金属阳离子与硫醇阴离子充分配位，羧酸根阴离子被释放并水合形成超稳定水溶液。这些因素有助于实现效率高达 12.2%（认证效率 12.0%）的 CZTSSe 太阳能电池，并为前驱体的储存和使用提供了极宽的时间窗口。该工作代表了 CZTSSe 太阳能电池无毒溶液制备方面的重大进展，并在 CZTSSe 及其他金属硫化物太阳能电池的发展中具有巨大潜力。
引用
@article{arxiv.1911.05985,
title = {Coordination Engineering of Cu-Zn-Sn-S Aqueous Precursor for Efficient Kesterite Solar Cells},
author = {Linbao Guo and Jiangjian Shi and Qing Yu and Biwen Duan and Xiao Xu and Jiazheng Zhou and Jionghua Wu and Yusheng Li and Dongmei Li and Huijue Wu and Yanhong Luo and Qingbo Meng},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.05985},
year = {2020}
}