利用氯化作用实现氧气控制，并结合双硫源辅助的捕获钝化技术，成功开发出效率高达8.24%的Sb2S3光伏器件

《Advanced Functional Materials》：Chlorination-Enabled Oxygen Control and Dual-Sulfur Source Aided Trap Passivation to Unlock 8.24% Efficient Sb2S3 Photovoltaic Devices

　　

摘要

本文介绍了一种高质量Sb₂S₃吸收层的制备方法，该方法利用基于硫代乙酰胺（TA）的双硫源与电子传输层（ETL）氯化工艺相结合实现。氯化处理（即CdCl₂热处理，CHT）应用于沉积在工业上常用的SnO₂/FTO基底上的CdS上。通过对TA和CHT效应的系统性研究（重点关注氧、硫和氯的化学性质），发现将TA作为额外的硫源可以显著改善吸收层的微观结构：促进晶粒长大，抑制hk0取向，促进沿hk1取向的晶粒生长，同时降低Sb₂S₃薄膜中的陷阱密度。同时，ETL的氯化处理还提升了CdS的结构、界面和光电性能，从而提高了Sb₂S₃吸收层的质量（体现在平均晶粒尺寸和更优的hk1取向上）。最重要的是，ETL的氯化处理显著降低了吸收层中的氧含量，从而降低了整体的氧/硫比例，并抑制了有害的SbO_x的形成。TA和ETL的联合使用使得光电转换效率（PCE）达到了8.24%，开路电压（V_OC）亏损小于950 mV。这些发现展示了一种有前景的低温合成路线，有助于降低氧含量，克服了实现更高光电转换效率的长期技术障碍。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

本研究的支持数据可在本文的补充材料中找到。