中国科学技术大学陈涛EES：具有传输与保护双功能非晶氧化铟锌层的高效半透明及叠层Sb₂(S,Se)₃太阳能电池

环境友好的Sb₂(S,Se)₃因其优异的光电性能被视为潜力巨大的光吸收材料，尤其在与透明导电氧化物（TCO）电极结合时，可应用于高效半透明太阳能电池。然而，背界面非欧姆接触及TCO制备过程中的溅射损伤严重限制了半透明Sb₂(S,Se)₃太阳能电池（ST-SSCs）的效率提升。

本研究中国科学技术大学陈涛等人设计了一种新型结构，通过引入双功能非晶氧化铟锌（IZO）层，实现了无损伤界面和优异载流子传输能力的高质量ST-SSCs。在IZO的保护和钝化作用下，不仅减轻了高能粒子对底层MnS的损伤，还通过形成欧姆接触消除了MnS/TCO界面的空穴提取势垒。最终，半透明器件在AM1.5G光照下实现了8.26%的创纪录效率，是目前半透明锑基太阳能电池的最高效率。

此外，该器件在1000 lux室内光照下实现了20.86%的冠军效率，并通过与Sb₂Se₃底电池耦合，获得了10.69%的锑基叠层太阳能电池效率。

文章亮点总结

1. 双功能IZO层：通过软溅射技术制备的非晶IZO层，兼具保护MnS免受溅射损伤和优化空穴传输的双重作用，显著提升了器件性能。

2. 效率突破：半透明Sb₂(S,Se)₃太阳能电池效率达8.26%，叠层电池效率突破10.69%，均为同类器件的最高纪录。

3. 多场景应用：器件在室内光伏（1000 lux）下效率高达20.86%，且可通过调节ITO厚度实现多彩外观，适用于建筑一体化光伏（BIPV）和物联网（IoT）。

Amorphous Indium-Zinc Oxide Layer with Transport and Protective Dual-Function for High-Efficiency Semitransparent and Tandem Sb2(S,Se)3 Solar Cells

J. Yang, J. Li, Y. Gu, R. Tang, L. Huang, Z. Cai, B. Che, Q. Zhao, S. Sheng, H. Wang, C. Zhu and T. Chen, Energy Environ. Sci., 2025, Accepted Manuscript , DOI: 10.1039/D4EE04699D

https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2025/EE/D4EE04699D

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