近日,物理与光电工程学院(理工学院)新能源技术研究院的麦耀华/沈凯教授团队在能源领域权威期刊ACS Energy Letters上发表题为“Synergistic Light-Heat-Bias Activation for 21%-Efficient CdSeTe Thin-Film Solar Cells”的研究成果。该研究提出并验证了一种“光-热-电”协同激活策略,成功将CdSeTe薄膜太阳电池效率提升至21.02%,为高效薄膜光伏技术的发展提供了重要的方法支持和理论依据。

CdTe薄膜太阳电池作为代表性产业化薄膜光伏技术,已实现吉瓦级规模生产。在实际工作条件下,CdTe光伏电池/组件受到光照、温度、电场、曝光周期等多因素耦合影响,表现出亚稳态特性,限制了其效率提升与性能可靠性的准确评估。研究团队发现,通过对器件施加光照、加热及正向偏压的协同处理,可显著激活性能。机理研究表明,该协同策略能够有效抑制电池前界面及吸收层内部的非辐射复合,减少浅能级缺陷和中带隙态的占据,从而降低载流子复合损失,提升开路电压和填充因子。
此外,研究证实该激活过程具备良好的可逆性与重复性。不仅适用于传统的铜掺杂器件,也适用于铋、锑等V族元素掺杂的CdTe电池,体现出较强的材料普适性,为不同工艺路线的CdTe薄膜太阳电池提供了一种有效的性能激活与稳定性评估手段,对推动高效薄膜光伏技术的产业化应用具有重要的参考价值。
该研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金以及广东省自然科学基金等项目的支持。
论文链接:https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsenergylett.5c03194
图文:沈凯
校对:吴绚
初审:郭飞
复审:麦耀华
终审:黄睿
