Nature Energy：揭示12%效率的Cu2ZnSnSe4太阳能电池中的微观载流子损失机制

了解微观区域的载流子损失机制对于开发高性能多晶无机薄膜太阳能电池至关重要。尽管钾长石是一种有前途的环境友好型和地球丰富的薄膜光伏材料，对应器件的效率取得了进展，但微观载流子损失机制及其对器件性能的影响仍然很大程度上未知。新南威尔士大学Jianjun Li和Xiaojing Hao等人使用将多个微观和宏观表征与三维器件模拟相结合的框架，揭示了最先进的Cu ₂ ZnSnSe ₄  (CZTSe) 太阳能电池中的这些机制。

本文要点：

1）结果表明，CZTSe薄膜具有相对较长的晶内电子寿命（10-30 ns），并且通过带隙和/或静电势波动具有较小的复合损失。

2）研究发现，CZTSe的有效少数载流子寿命由大的晶界复合速度（~10 ⁴  cm s ^-1 ）支配，这是目前器件性能的主要限制因素。这些发现和框架可以极大地推进钾长石和其他新兴光伏材料的研究。

参考文献：

Li, J., Huang, J., Ma, F. et al. Unveiling microscopic carrier loss mechanisms in 12% efficient Cu ₂ ZnSnSe ₄  solar cells. Nat. Energy (2022). 

https://doi.org/10.1038/s41560-022-01078-7

https://www.nature.com/articles/s41560-022-01078-7