通过简易溶液处理钝化 CuInS2 太阳能电池表面缺陷并降低界面复合
材料科学
2025-12-01 v1 应用物理
摘要
吸收层-缓冲层界面的界面复合阻碍了本征优异吸收层太阳能电池的效率。内建电压或准费米能级分裂（qFLs）衡量吸收层的质量。界面复合使开路电压（VOC）相对于 qFLs 降低。本工作探索了一种简易的基于硫的沉积后处理（S-PDT），用于钝化在富 Cu 条件下生长的 CuInS2 薄膜界面，其展现出优异的 qFLs 值，但 VOC 低得多。该 CuInS2 吸收层在 80 oC 下三种不同的含 S 溶液中处理。绝对校准光致发光与电流-电压测量表明，最佳 S-PDT 器件中 qFLs 与 VOC 间的亏缺相比未处理器件减少了近三分之一。开路电压温度依赖性分析显示主导复合路径的活化能增大，表明界面复合减少。此外，电容瞬态测量揭示了未处理太阳能电池中存在缓慢亚稳态缺陷。S-PDT 显著减弱了该慢响应，提示这些缓慢亚稳态缺陷被钝化。结果证明了基于溶液的 S 处理在缺陷钝化上的有效性，为探索并减少硫系半导体界面附近缺陷态提供了一条有前景的策略。
引用
@article{arxiv.2101.12546,
title = {Passivating Surface Defects and Reducing Interface Recombination in CuInS2 Solar Cells by a Facile Solution Treatment},
author = {Mohit Sood and Alberto Lomuscio and Florian Werner and Aleksandra Nikolaeva and Phillip J. Dale and Michele Melchiorre and Jerome Guillot and Daniel Abou-Ras and Susanne Siebentritt},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.12546},
year = {2025}
}
备注
43 pages, 14 figures, 5 tables, under review