日本東北大學于2022年12月2日宣布，他們通過光電子光譜學證實了硫化錫——這種地球上元素儲量豐富且無毒的化合物，其實是一種很有前途的高效太陽能電池的材料，該研究結果于11月30日發表在《物理化學雜志》C版。

研究背景

硫化錫是一種由錫和硫組成的廉價化合物，由于它對光的吸收很強，作為一種太陽能電池材料被研究了大約20年。 然而，使用硫化錫的太陽能電池的開路電壓低于5%，不到市售太陽能電池的一半，使其在實際應用中面臨挑戰。

低開路電壓被認為是由于硫化錫帶在硫化錫界面上幾乎沒有彎曲。 為此，該大學先進材料多學科研究所的一個研究小組將氧化鉬沉積在硫化錫單晶上，并利用光電子能譜分析了界面的電子狀態。結果，證實了硫化錫的波段在界面附近的彎曲度高達1eV。

通過助熔劑生長技術生長的SnS晶體，通過向助熔劑中添加鹵素獲得大的單晶（來源：東北大學）

傳統的硫化錫太陽能電池的開路電壓約為0.3V，但通過應用本研究的結果，可獲得0.7-0.8V的大開路電壓。

此外，通過比較本成果與傳統的硫化錫界面的差異，可以看出，抑制硫化錫薄膜中的硫缺陷以及在太陽能電池的p型和n型層中使用硫化錫的同質結結構，將有效地實現適合太陽能電池的硫化錫界面。

未來該研究小組將繼續研究，利用n型硫化錫薄膜制備同質結太陽能電池，以提高硫化錫太陽能電池的開路電壓和轉換效率。

粉體圈Coco編譯

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