Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra các tính chất khiếm khuyết trong vật liệu quang điện

Cập nhật: ngày 9 tháng 2023 năm XNUMX

Là một thành viên mới của gia đình quang điện, antimon trisulfide (Sb2S3) có dải tần thỏa mãn là 1.7eV, có lợi cho việc chế tạo lớp hấp thụ trên cùng của các tế bào năng lượng mặt trời song song. Do cấu trúc gần như một chiều đặc biệt, nó cho thấy lợi thế của các liên kết ít lơ lửng hơn. Dựa trên những ưu điểm này, các khuyết tật còn trống trên bề mặt gây ra sự tái kết hợp của các hạt tải điện có thể được giảm mạnh, giúp giải quyết các vấn đề quang điện trong pin mặt trời.

Trong các nghiên cứu trước đây, các mối quan hệ giữa cấu trúc, thành phần hóa học và cấu trúc của các khuyết tật mức độ sâu trên Sb2S3 phim không rõ ràng.

Một nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra các đặc tính khuyết tật độc đáo của vật liệu có chiều thấp, đặc biệt là Sb2S3 thông qua việc xây dựng cầu nối giữa các khuyết tật ở mức độ sâu của Sb2S3 và tỷ lệ anion / cation.

Các nhà nghiên cứu đã chuẩn bị cả Sb giàu Sb và Sb giàu lưu huỳnh2S3 màng bằng cách sử dụng phương pháp lắng đọng bay hơi nhiệt. Dựa trên hiệu suất tuyệt vời của các thiết bị, phương pháp quang phổ thoáng qua mức độ sâu (DLTS) đã được áp dụng để phát hiện các đặc điểm của các khuyết tật.

Sb giàu lưu huỳnh2S3 phim cho thấy một hiệu suất xuất sắc so với Sb giàu Sb2S3 phim đạt được mật độ khuyết tật thấp hơn và ít gây bất lợi hơn cho việc vận chuyển hạt tải điện, phù hợp với sự cải thiện về hiệu suất quang điện. Dựa trên các tính toán lý thuyết, có vẻ như các khuyết tật có xu hướng xuất hiện trong Sb giàu Sb2S3 phim.

Đáng chú ý, Sb giàu lưu huỳnh2S3 thiết bị được chế tạo bởi nhiệt bay hơi cho thấy hiệu suất chuyển đổi năng lượng kỷ lục cao nhất, có nghĩa là vật liệu có khả năng chịu đựng tốt hơn với các khuyết tật chỗ trống, và chỉ ra rằng chất gây nghiện được đưa vào chỗ trống sẽ không làm giảm tuổi thọ của chất mang.

Nghiên cứu này cung cấp một giải pháp mới để điều chỉnh tính chất quang điện của Sb2S3.