了解点缺陷机制可提高硒硫化锑的光伏性能

近日，中国科学院中国科学技术大学陈涛教授课题组揭示了硒硫化锑点缺陷的形成和演化过程。这项工作发表在AdvancedMaterials上。

硒硫化锑，即Sb2(S,Se)3，具有稳定性好、不含稀有或有毒元素、光伏性能优良、成本低等特点，是一种理想的光伏材料。由于材料的准一维结构和高消光系数，使其在超轻型设备、便携式电源或光伏建筑一体化等领域具有独特的优势。

要提高器件的性能，就必须了解这种新型光伏材料的基本特性。研究团队着重研究了硒硫化锑的点缺陷。他们利用光学深能级瞬态光谱(O-DLTS)来检测受温度驱动的硒硫化锑缺陷的特征。研究人员随后研究了退火过程中材料成分的变化，以揭示点缺陷的形成和演变。

据研究人员称，最初的水热沉积导致形成具有高形成能的点缺陷，这是水热条件下驱动的离子随机沉积的结果。后退火和薄膜结晶导致硫和硒阴离子的损失以及形成空位缺陷(VS(e))。由于阳离子/阴离子反转缺陷的形成能相对较低，锑离子会转移并填充阴离子空位，最终形成SbS(e)反转缺陷。

该研究加深了对硫化硒锑点缺陷形成和演化的认识，为研究该过程提供了一种新方法。它还为设计生产薄膜和抑制深能级点缺陷形成的方法提供了指导。