En tant que nouveau membre de la famille photovoltaïque, le trisulfure d'antimoine (Sb2S3) a la bande interdite satisfaisante de 1.7 eV, ce qui profite à la fabrication de la couche absorbante supérieure des cellules solaires en tandem. En raison d'une structure spéciale quasi-unidimensionnelle, il présente les avantages de liaisons moins pendantes. Sur la base de ces avantages, les défauts de lacunes à la surface provoquant la recombinaison des porteurs pourraient être fortement réduits, ce qui permet de résoudre les problèmes photovoltaïques dans les cellules solaires.
Dans des études antérieures, les relations entre la conformation, la composition chimique et la structure des défauts profonds sur Sb2S3 les films ne sont pas clairs.
Une équipe de recherche a découvert les propriétés de défaut uniques des matériaux de faible dimension, en particulier Sb2S3 en construisant le pont entre les défauts profonds de Sb2S3 et le rapport anion/cation.
Les chercheurs ont préparé à la fois du Sb riche en Sb et du Sb riche en soufre2S3 films en utilisant la méthode de dépôt par évaporation thermique. Sur la base des excellentes performances des appareils, la spectroscopie transitoire de niveau profond (DLTS) a été appliquée pour détecter les caractérisations des défauts.
Le Sb riche en soufre2S3 les films ont montré d'excellentes performances par rapport au Sb riche en Sb2S3 films car la densité de défauts plus faible et moins préjudiciable au transport des porteurs ont été atteints, ce qui correspond à l'amélioration des performances photovoltaïques. Sur la base de calculs théoriques, il semble que les défauts aient tendance à apparaître dans le Sb riche en Sb2S3 Films.
Notamment, le Sb riche en soufre2S3 appareils fabriqués par thermique l'évaporation a montré l'efficacité de conversion de puissance record la plus élevée, ce qui signifie que le matériau est capable d'être plus tolérant aux défauts de lacune, et indique que l'introduction de dépendance à la lacune ne réduira pas la durée de vie des supports.
Cette étude apporte une nouvelle solution pour réguler les propriétés photovoltaïques du Sb2S3.