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High-Efficiency Flexible Sb2Se3 Solar Cells by Back Interface and Absorber Bulk Deep-Level Trap Engineering
ACS Energy Letters ( IF 19.3 ) Pub Date : 2022-11-23 , DOI: 10.1021/acsenergylett.2c02066 Xiaoyang Liang 1, 2 , Yang Feng 3 , Wei Dang 3 , Hao Huang 3 , Xinhua Wang 3 , Yingnan Guo 3 , Kai Shen 1, 2 , Ruud E. I. Schropp 1 , Zhiqiang Li 3 , Yaohua Mai 1, 2
ACS Energy Letters ( IF 19.3 ) Pub Date : 2022-11-23 , DOI: 10.1021/acsenergylett.2c02066 Xiaoyang Liang 1, 2 , Yang Feng 3 , Wei Dang 3 , Hao Huang 3 , Xinhua Wang 3 , Yingnan Guo 3 , Kai Shen 1, 2 , Ruud E. I. Schropp 1 , Zhiqiang Li 3 , Yaohua Mai 1, 2
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The unique one-dimensional crystal structure and low-temperature growth techniques make antimony selenide (Sb2Se3) a promising potential material for flexible and lightweight photovoltaic applications. The buried Sb2Se3/molybdenum back-contact interface is the main obstacle to high-efficiency flexible Sb2Se3 solar cells in a substrate configuration. To improve the crystalline quality of Sb2Se3 and enhance hole extraction, we introduce a new lead selenide (PbSe) transition layer, fabricated at room temperature, at the back-contact interface. The concomitant incorporation of tiny amounts of Pb into the Sb2Se3 readily reduces the formation of undesired deep-level traps. The champion device on a flexible polyimide (PI) foil yields a power-conversion-efficiency of 8.43%, which is a record efficiency in flexible Sb2Se3 photovoltaics. This work highlights the synergistic effect of the PbSe interlayer at the buried back-contact interface and its effect on the bulk absorber. This method provides a complete low-temperature vacuum-vapor-fabrication process for high-efficiency flexible Sb2Se3 solar cells in the substrate configuration.
中文翻译：
高效柔性 Sb2Se3 太阳能电池通过背面界面和吸收体深层次陷阱工程
独特的一维晶体结构和低温生长技术使硒化锑 (Sb 2 Se 3 ) 成为柔性和轻质光伏应用的有前途的潜在材料。掩埋的 Sb 2 Se 3 /钼背接触界面是基板配置中高效柔性 Sb 2 Se 3太阳能电池的主要障碍。为了提高 Sb 2 Se 3的结晶质量并增强空穴提取，我们在背接触界面处引入了一种在室温下制造的新型硒化铅 (PbSe) 过渡层。同时将微量 Pb 掺入 Sb 2 Se3很容易减少不需要的深层陷阱的形成。柔性聚酰亚胺 (PI) 箔上的冠军器件产生 8.43% 的功率转换效率，这是柔性 Sb 2 Se 3光伏器件的创纪录效率。这项工作突出了 PbSe 中间层在掩埋背接触界面处的协同效应及其对体吸收体的影响。该方法为基板结构中的高效柔性Sb 2 Se 3太阳能电池提供了完整的低温真空蒸汽制造工艺。
更新日期：2022-11-23
中文翻译：
高效柔性 Sb2Se3 太阳能电池通过背面界面和吸收体深层次陷阱工程
独特的一维晶体结构和低温生长技术使硒化锑 (Sb 2 Se 3 ) 成为柔性和轻质光伏应用的有前途的潜在材料。掩埋的 Sb 2 Se 3 /钼背接触界面是基板配置中高效柔性 Sb 2 Se 3太阳能电池的主要障碍。为了提高 Sb 2 Se 3的结晶质量并增强空穴提取，我们在背接触界面处引入了一种在室温下制造的新型硒化铅 (PbSe) 过渡层。同时将微量 Pb 掺入 Sb 2 Se3很容易减少不需要的深层陷阱的形成。柔性聚酰亚胺 (PI) 箔上的冠军器件产生 8.43% 的功率转换效率，这是柔性 Sb 2 Se 3光伏器件的创纪录效率。这项工作突出了 PbSe 中间层在掩埋背接触界面处的协同效应及其对体吸收体的影响。该方法为基板结构中的高效柔性Sb 2 Se 3太阳能电池提供了完整的低温真空蒸汽制造工艺。
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