Als nieuw lid van de fotovoltaïsche familie is antimoontrisulfide (Sb2S3) heeft de bevredigende bandgap van 1.7 eV, wat de fabricage van de bovenste absorberende laag van tandemzonnecellen ten goede komt. Door een speciale quasi-eendimensionale structuur vertoont het voordelen van minder bungelende banden. Op basis van deze voordelen kunnen de leegstandsdefecten aan het oppervlak die de recombinatie van dragers veroorzaken sterk worden verminderd, wat helpt om de fotovoltaïsche problemen in zonnecellen op te lossen.
In eerdere studies waren de relaties tussen conformatie, chemische samenstelling en structuur van diepe defecten op Sb2S3 films zijn onduidelijk.
Een onderzoeksteam ontdekte de unieke defecteigenschappen van laagdimensionale materialen, met name Sb2S3 door de brug te bouwen tussen de diepe gebreken van Sb2S3 en anion/kation-verhouding.
De onderzoekers bereidden zowel Sb-rijke als zwavelrijke Sb2S3 films met behulp van de methode van thermische verdamping. Op basis van de uitstekende prestaties van de apparaten werd de deep-level transient spectroscopie (DLTS) toegepast om de karakteriseringen van defecten te detecteren.
Het zwavelrijke Sb2S3 films vertoonden een uitstekende prestatie in vergelijking met Sb-rijke Sb2S3 films omdat de lagere dichtheid van defecten en minder schadelijk voor het transport van de drager werden bereikt, wat overeenkomt met de verbetering van de fotovoltaïsche prestaties. Op basis van theoretische berekeningen lijkt het erop dat de defecten een trend zijn om te verschijnen in Sb-rijke Sb2S3 films.
Met name de zwavelrijke Sb2S3 apparaten vervaardigd door warmte- verdamping vertoonde de hoogste recordstroomconversie-efficiëntie, wat betekent dat het materiaal toleranter is voor leegstandsdefecten, en geeft aan dat de verslavende toevoeging aan de vacature de levensduur van vervoerders niet zal verkorten.
Deze studie biedt een nieuwe oplossing om de fotovoltaïsche eigenschappen van Sb . te reguleren2S3.