近日，我院化合物光电子课题组在硒化锑薄膜太阳电池缺陷调控方面取得新进展。相关成果以“Near-Surface Reconstruction of Sb2Se3 Absorber for Defect-Tolerant Solar Cells with Modified Surface Energetics”为题发表于《Advanced Functional Materials》(2026, e78342)。硕士生杨丙鑫、博士生莫安明为论文共同第一作者，李志强教授为通讯作者。
Sb2Se3因晶体结构低对称，易形成硒空位等深能级缺陷，导致体相和近表面非辐射复合，限制器件开路电压和光电转换效率。针对这一问题，团队发展了一种温和溶液法硫处理的近表面重构策略。通过DMF-S溶液旋涂结合200°C低温退火，硫在吸收层近表面形成梯度分布，并在近表面形成Sb-S键。该处理可钝化与硒空位相关的深能级缺陷，抑制非辐射复合；同时使表面费米能级上移、增强内建电场，有利于载流子分离与提取。DLTS测试表明，处理后T2深能级缺陷浓度由1.10×10¹⁶ cm⁻³降至7.19×10¹⁴ cm⁻³；瞬态吸收测试显示，载流子特征弛豫时间由15.59 ps延长至31.15 ps，说明缺陷辅助非辐射复合受到抑制。由于硫主要富集于近表面并向浅体相有限扩散，Sb2Se3薄膜的体相晶体结构、光学带隙和宽光谱响应基本保持不变。最终，优化器件的光电转换效率达到10.89%，在纯Sb2Se3太阳电池中具有竞争力。该研究为理解硫在Sb2Se3近表面的缺陷化学与能级调制提供了实验依据，也为发展缺陷容忍型Sb2Se3光伏器件提供了新思路。
该工作得到了中央引导地方科技发展资金等经费的支持。
论文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.78342
