Сульфид-селенид сурьмы Sb2 (S, Se) 3 является привлекательным материалом для производства фотоэлементов нового типа из-за его большого количества в природе, нетоксичности, хорошей защиты от влажности при повышенных температурах, а также идеальных физических критериев для поглощения света. Однако, фотоэлементы, созданные с помощью этого продукта, до сих пор имели низкую эффективность, варьирующуюся от 5% до 7,5%. И это фактически помешало их коммерциализации.
Исследователи из Университета Науки и Технологий Китая утверждают, что они разработали совершенно новую стратегию производства высококачественных пленок Sb2(S, Se) 3 для применения в фотоэлементах на основе этого продукта. Они представили результаты своих исследований в работе «Манипулирование электрическими свойствами пленки Sb2(S, Se) 3 для высокоэффективных фотоэлементов», недавно опубликованной в журнале Advanced Energy Materials. Они описывают новую методику как гидротермальный метод прямого осаждения пленок Sb2(S, Se) 3.
Для производства пленки был использован тартрат калия сурьмы (APT), тиосульфат натрия (Na2S2O3, STS), а также селеномочевина (SU). Дополнительно они использовали сульфид кадмия (CdS), получаемый методом химического осаждения в ванне (CBD) на стекле, покрытом диоксидом олова (FTO), в качестве слоя, переносящего электроны. Гидротермическое осаждение производилось при температуре 130 С в течение 2 часов.
В процессе осаждения использовалась этилендиаминетраксусная кислота (ЭДТА) для регулирования реакционной системы, что позволило пленке иметь портативную, а также ровную морфологию площади поверхности. Улучшение ЭДТА, объяснили ученые, увеличило обычный размер зерна пленки с 600 нм до 700 нм, что, в свою очередь, повысило ее проводимость и коммерческие свойства. Эффективность пленки составляет 10,5%, напряжение холостого хода 664 мВ, ток короткого замыкания 23,8 мА / см 2, а также коэффициент заполнения 66,3%.
«Мы пришли к выводу, что проводимость пленки Sb2(S, Se) 3 повышается, а также сопровождается увеличением толщины проводника с помощью EDTA, что также подтверждается измерением емкости — напряжения (C — V)», утверждают ученые. «В результате мы фактически установили надежный подход к созданию высококачественной пленки Sb2(S, Se) 3 для использования в фотоэлементах».
Источник: https://list.solar/news/new-manufacturing/