科学家解决了太阳能电池长期存在的问题,将效率提高了近 30%

纳米氧化锗层的引入极大地提高了器件性能和稳定性。随着全球对清洁能源的需求加速,太阳能继续引起人们的关注,因为它用途广泛,并且可以扩展以满足不断增长的需求。与此同时,科学家们越来越多地探索薄膜太阳能电池作为[...]

来源:SciTechDaily

纳米氧化锗层的引入极大地提高了器件性能和稳定性。

随着全球对清洁能源的需求加速,太阳能继续引起人们的关注,因为它用途广泛,并且可以扩展以满足不断增长的需求。与此同时,科学家们越来越多地探索薄膜太阳能电池作为传统晶体硅器件的替代品。这些更薄的设计可以以更低的成本生产,显示出更一致的制造结果,并且非常适合用于轻型和灵活的电子应用。

在候选材料中,一硫化锡 (SnS) 已成为下一代薄膜太阳能电池的有力选择。它价格低廉且无毒,使其有别于依赖于铟、镓和碲等有限元素的更成熟的技术。基于 SnS 的设备也符合联合国的可持续发展目标,并且根据其基本特性,应该能够有效吸收阳光。

然而,实际上,SnS 太阳能电池尚未达到理论预测的性能水平。尽管经过多年的研究和优化,实验结果始终落后于预期。主要障碍之一是在后接触界面处,即 SnS 层与金属电极的交汇处。

在这个关键节点,几个问题同时出现。结构缺陷、不良化学反应和原子不受控制的运动都会干扰电荷的平稳流动。这些问题共同降低了设备收集和传输能量的效率,从而严重限制了太阳能电池的整体效率。

一种新的界面工程策略

效率提升和更广泛的影响

DOI:10.1002/smll.202507626

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