通过溴甲醇刻蚀调控表面化学状态，以提高锑硒化物太阳能电池的效率

《ACS Applied Materials & Interfaces》：Surface Chemical State Regulation via Bromine Methanol Etching for Efficient Antimony Selenide Solar Cells

抗硼氧化物及硒杂质的存在会降低Sb2Se3薄膜太阳能电池的欧姆接触性能。本研究采用溴甲烷甲醇溶液进行选择性化学蚀刻，有效去除表面杂质并形成优化能带结构，使器件光电转换效率提升至7.89%，创无传输层Sb2Se3太阳能电池最高效率纪录。

　　

在锑硒化物（Sb₂Se₃）薄膜的表面存在诸如氧化锑和游离硒等导电杂质，这些杂质会增加器件的串联电阻。开发表面化学工程技术以去除这些杂质并改善背电极处的欧姆接触对于提升器件性能至关重要。在本研究中，我们采用腐蚀性溴甲醇（BM）溶液开发了一种化学蚀刻方法，选择性去除Sb₂Se₃薄膜中的有害杂质相，从而改善其光电性能。BM蚀刻能够优先去除Sb₂Se₃薄膜表面的氧化锑（Sb₂O₃）和硒元素杂质。随后，溴离子沿着Sb₂Se₃的晶界渗透到薄膜内部，实现杂质相的深度蚀刻。此外，这种表面蚀刻还优化了Sb₂Se₃的能级结构，使其与金电极的功函数形成良好的能带对齐。通过这种方法，我们实现了7.89%的功率转换效率（PCE），这是迄今为止报道的无空穴传输层Sb₂Se₃太阳能电池的最高效率。本研究为提高无机薄膜太阳能电池的吸收层和背电极质量提供了一种实用且便捷的方法。