用于溶液法全无机Se和Se1-xTex光伏的无肼前驱体
材料科学
2025-08-12 v1
摘要
硒（Se）作为室内和叠层光伏（PVs）的有前景的吸收材料重新受到关注，其与碲（Te）的合金（Se1-xTex）提供了广泛可调的带隙。该材料体系的溶液法加工为低成本制造提供了一条途径。然而，迄今为止，硒的溶液法加工仅使用了肼，这是一种极其危险的溶剂。在这项工作中，我们从更安全的硫醇-胺溶剂体系中制备并分离了丙基铵多硒和多硒-碲前驱体。我们通过将前驱体溶解在含有单乙醇胺（EA）添加剂的N,N-二甲基甲酰胺（DMF）中来配制分子墨水，并加工出带隙范围从1.20 eV到1.86 eV的高质量Se和Se1-xTex薄膜。我们使用TiO2和MoO3作为电荷传输层（CTLs），用这些薄膜制备了光伏器件，在模拟太阳光下实现了Se高达2.73%和Se0.7Te0.3高达2.33%的功率转换效率。Se器件表现出优异的稳定性，在空气中放置1个月后无性能衰减，这得益于Se的优异稳定性和无机CTL的使用。这项工作代表了向低毒性、高带隙可调性的Se和Se1-xTex合金的低成本溶液相加工迈出的重要一步，可用于光伏和光电探测器。
引用
@article{arxiv.2508.07530,
title = {Hydrazine-Free Precursor for Solution-Processed All-Inorganic Se and Se1-xTex Photovoltaics},
author = {Adam D. Alfieri and Swarnendu Das and Kim Kisslinger and Chloe Leblanc and Jamie Ford and Cherie R. Kagan and Eric A. Stach and Deep Jariwala},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.07530},
year = {2025}
}