Como nuevo miembro de la familia fotovoltaica, el trisulfuro de antimonio (Sb2S3) tiene la banda prohibida satisfactoria de 1.7 eV, lo que beneficia la fabricación de la capa superior absorbente de células solares en tándem. Debido a una estructura cuasi unidimensional especial, muestra las ventajas de uniones menos colgantes. En base a estas ventajas, los defectos de vacancia en la superficie que provocan la recombinación de portadores podrían reducirse drásticamente, lo que ayuda a resolver los problemas fotovoltaicos en las células solares.
En estudios anteriores, las relaciones entre conformación, composición química y estructura de defectos de nivel profundo en Sb2S3 las películas no son claras.
Un equipo de investigación descubrió las propiedades únicas de defectos de los materiales de baja dimensión, en particular Sb2S3 mediante la construcción del puente entre los defectos de nivel profundo de Sb2S3 y relación anión / catión.
Los investigadores prepararon Sb ricos en Sb y ricos en azufre2S3 películas utilizando el método de deposición por evaporación térmica. En base al excelente desempeño de los dispositivos, se aplicó la espectroscopia transitoria de nivel profundo (DLTS) para detectar las caracterizaciones de defectos.
El Sb rico en azufre2S3 Las películas mostraron un rendimiento excelente en comparación con las películas Sb ricas en Sb.2S3 Se lograron películas como la menor densidad de defecto y menos perjudicial para el transporte del portador, lo que coincide con la mejora en el rendimiento fotovoltaico. Según cálculos teóricos, parece que los defectos tienden a aparecer en Sb ricos en Sb2S3 películas.
En particular, el Sb rico en azufre2S3 dispositivos fabricados por térmico La evaporación mostró la eficiencia de conversión de energía récord más alta, lo que significa que el material es capaz de ser más tolerante a los defectos de vacancia, e indica que la introducción adictiva a la vacante no reducirá la vida útil de los portadores.
Este estudio aporta una nueva solución para regular las propiedades fotovoltaicas de Sb2S3.