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編者按：武四新教授研究團(tuán)隊(duì)提出“綠色”利用超臨界二氧化碳(SCCO2)處理以降低碳?xì)埩?，以克服碳質(zhì)殘留物的挑戰(zhàn)，成功實(shí)現(xiàn)了CZTSSe太陽能電池效率從9.28 %提高到11.23 %。這是關(guān)于利用SCCO2處理提高基于解決方案的CZTSSe太陽能電池效率的首次報(bào)道，這種獨(dú)特的SCCO2處理方法，有可能為其他基于溶液法制備的光電器件性能提升帶來新方法和思路。


近期，河南大學(xué)武四新教授課題組的研究成果《Boosting the efficiency of solution-based CZTSSe solar cells by supercritical carbon dioxide treatment》在Green Chemistry上發(fā)表。(Green Chem., 2020, 22, 3597. IF: 9.43，JCR一區(qū))。

Cu2ZnSn(S,Se)4 (簡(jiǎn)記為CZTSSe)太陽能電池由于其成本低、組成元素豐度高等優(yōu)勢(shì)近年來受到了廣泛的關(guān)注。溶液法(主要是前驅(qū)體溶液法)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于制備CZTSSe薄膜太陽能電池。2009年以來，CZTSSe太陽能電池的效率記錄幾乎都是采用溶液法組裝的器件。然而，溶液法組裝的器件在沉積后處理(PDT)過程中，總是會(huì)形成有害的碳?xì)埩?。這些碳?xì)埩魰?huì)限制CZTSSe晶粒的生長，導(dǎo)致小晶粒層的生成，進(jìn)而會(huì)增加串聯(lián)電阻，降低太陽能電池的填充系數(shù)，從而限制了CZTSSe太陽能電池的效率提升。



圖1：CZTSSe薄膜的SCCO2處理示意圖

在本工作中，武四新教授研究團(tuán)隊(duì)提出“綠色”利用超臨界二氧化碳(SCCO2)處理以降低碳?xì)埩簦钥朔假|(zhì)殘留物的挑戰(zhàn)。通過FT-IR、SEM、XRD和Raman表征研究，結(jié)果表明SCCO2處理能有效地減少碳?xì)埩?，在最佳條件下，極大地改善了薄膜結(jié)晶性和質(zhì)量?；赟CCO2處理，成功實(shí)現(xiàn)了CZTSSe太陽能電池效率從9.28 %提高到11.23 %(VOC = 0.456 V, JSC = 36.6 mA cm 2,FF = 67.1%)。這是關(guān)于利用SCCO2處理提高基于解決方案的CZTSSe太陽能電池效率的首次報(bào)道，這種獨(dú)特的SCCO2處理方法，有可能為其他基于溶液法制備的光電器件性能提升帶來新方法和思路。（來源：新材料資訊綜合整理于河南大學(xué)材料學(xué)院）



原標(biāo)題： 河南大學(xué)：超臨界處理提升CZTSSe太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率