开发出新型高效单硫化锡太阳能电池原型

时间：2021-06-08 15:25:24 来源：

来自东北大学的一组研究人员创造了一种单硫化物 (SnS) 太阳能电池，该电池具有极具吸引力的性能水平，可推广负担得起的清洁能源，并使社会更接近实现联合国的可持续发展目标。

开发出新型高效单硫化锡太阳能电池原型

他们的结果于2021 年 2 月 25 日发表在Solar RRL杂志上。

目前的薄膜太阳能电池通常使用碲化镉和铜铟镓硒来诱导光伏效应。然而，这些材料含有稀有且有毒的元素。相比之下，锡和硫含量丰富，易于提炼且无毒。

高效 SnS 太阳能电池的关键在于 pn 同质结。P 型 SnS 易于制造，但 n 型 SnS 则不然。制造 n 型 SnS 的复杂性阻碍了用于 SnS 太阳能电池的 pn 同质结的制造。

然而，由东北大学先进材料多学科研究所的 Sakiko Kawanishi 和 Issei Suzuki 领导的团队克服了这一障碍，并通过使用大型 n 型 SnS 单晶制造了 pn 同质结。大晶体是使用 2020 年 8 月发布的原始技术生长的。

新创建的太阳能电池的开路电压有助于提高转换效率，即使没有设备优化也记录了 360 mV。

“这非常了不起，因为这只是我们的第一个原型，但它仍然记录了与之前报道的基于异质结 SnS 的器件相当的开路电压，”川西说。

虽然“第一”器件的转换效率仍为 1.4%，但有望通过器件优化迅速超越异质结器件的最佳效率(~5%)。

Kawanishi 补充说：“我们的团队相信，这一重要的第一项成就进一步加速了 SnS 太阳能电池实际应用的未来发展。”

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