银掺杂技术让下一代太阳能电池变得更加强大

韩国大邱庆北科学技术院（QBSI）与仁川大学的研究人员合作，共同研究了CZTSSe薄膜太阳能电池的性能。他们开发了一种在太阳能电池中掺杂银（Ag）的新方法，以抑制阻碍电池性能的缺陷并促进晶体生长，从而显著提高效率，为商业化铺平道路。

CZTSSe太阳能电池由铜（Cu）、锌（Zn）、锡（Sn）、硫(S)和硒（Se）组成，是一种资源丰富、低成本、环保的太阳能电池技术，正受到人们的关注。特别是，它们使用资源丰富的材料代替传统太阳能电池使用的稀有金属，具有适合大规模生产和价格竞争力强的优势。然而，传统的CZTSSe太阳能电池由于电子-空穴复合，效率低，电流损耗大，难以实现商业化。

为了解决这些问题，研究小组采用了一种用银掺杂太阳能电池前驱体的方法。银抑制了锡（Sn）的损失，有助于材料在低温下更好地混合。这使得晶体生长得更大更快，减少了缺陷，提高了太阳能电池的性能。在这项研究中，他们系统地分析了银在前驱体中不同位置的掺杂如何改变太阳能电池中的缺陷和电子-空穴复合特性。结果表明，银能显著提高太阳能电池的性能，防止锡的损耗，最大限度地抑制缺陷。

重要的是，他们还发现，锡掺杂在错误的位置实际上会干扰锌和铜合金的形成，导致锌残留并形成缺陷团簇。这可能导致电子-空穴复合损失增加和性能下降。由此，研究小组提供了一个重要的见解：太阳能电池的性能取决于银掺杂的位置。

该论文在线发表在能源领域的国际权威期刊《能源与环境能源》（Energy & Environmental Energy）上。

《每日科学》网站（www.sciencedaily.com）