近日，中國科學技術大學陳濤教授、朱長飛教授團隊，與新南威爾斯大學的Xiaojing Hao教授等合作，發展了水熱沉積法製備硒硫化銻(Sb2(S,Se)3)半導體薄膜材料並將其應用到太陽能電池中，實現了光電轉換效率10%的突破。該成果以「Hydrothermal deposition of antimony selenosulfide thin films enables solar cells with 10% efficiency」為題發表在Nature Energy。
論文連結：
https://www.nature.com/articles/s41560-020-0652-3
硒硫化銻，其化學式為Sb2(S,Se)3，是近年來在光伏領域應用的一種新興光伏材料，其帶隙在1.1-1.7 eV範圍內可調，滿足最佳的太陽光譜匹配。同時，Sb2(S,Se)3具有較高的吸收係數，五百納米左右厚度的薄膜即能達到最佳吸收；因此，在超輕、可攜式發電器件方面也具有潛在的應用。
鑑於Sb2(S,Se)3具有良好的穩定性和豐富元素儲量，光電轉換效率的進一步提升有望推進應用。本文發展的水熱沉積法在超臨界的狀態下水熱沉積過可以生成緻密、平整且橫向元素分布均勻的光吸收薄膜，從而有利於載流子的傳輸，結合光吸收、陰陽離子比例的調控以及點缺陷的控制，最終實現了光電轉換效率的突破。從材料製備的角度來看，本文發展的水熱沉積法是一種簡便、低成本的薄膜製備方法。
Nature Energy審稿人給予該工作高度的評價，認為這是一個裡程碑的效率（「This paper presents a landmark efficiency value for Sb2(S,Se)3 solar cells breaking the 10% barrier」），為硒硫化銻太陽能電池的發展帶來新的曙光（「This achievement sheds new light on the investigation and application of Sb2(S,Se)3 …」）。
論文的共同第一作者是中國科大化學與材料科學學院的博士後唐榮風、博士生王小敏和連偉濤。該校朱長飛教授、新南威爾斯大學的Xiaojing Hao教授，該校陳濤教授為該論文的共同通訊作者。合作者還包括中科大校楊上峰教授、澳門大學邢貴川教授以及華東師範大學陳時友教授等。該項研究得到了科技部、國家自然科學基金委、合肥微尺度物質科學國家研究中心的支持。