除了开路电压(VOC)损失外,填充因子(FF)损失是限制Cu2ZnSn(S,Se)4(CZTSSe)器件效率的另一个重要因素。近日,河南大学武四新、韩力涛、中国科学院孟庆波对FF的损耗机制进行了全面研究,并实施了Li&Ag共掺杂方法来增强FF。
本文要点:
1) 结果表明,载流子提取不足引起的FF损失高于非辐射复合引起的FF损失。载流子提取能力受到CdS/CZTSe界面能带排列的显著影响,与吸收剂的载流子浓度关系不大。因此,尽管Ag掺杂降低了空穴浓度和电导率,但由于能带对准的改善,它减少了载流子提取引起的FF损耗。Ag掺杂在钝化有害缺陷方面也优于Li,这有助于减少非辐射复合引起的FF损失。
2) Li在提高空穴载流子浓度和优化带对准方面比Ag表现更好,大大降低了载流子传输不足引起的FF损耗。最后,通过协同优化载流子提取和抑制非辐射复合,Li和Ag共掺杂策略实现了14.91%的效率和74.30%的高FF。
Xinyi Zhong et.al Li, Ag Co-Doping Enables Efficient Kesterite Solar Cell with a High Fill Factor of 74.30% Adv. Functional Mater. 2024
DOI: 10.1002/adfm.202418548
https://doi.org/10.1002/adfm.202418548