隨著全球能源危機日益嚴(yán)峻，作為清潔能源的太陽能電池成為解決世界能源危機的主要手段之一。非晶硅、CdTe、Cu(In/Ga)Se₂等薄膜太陽能電池具有材料消耗少、效率高等優(yōu)點，正逐漸取代塊體硅電池成為光伏市場的主流產(chǎn)品。提高轉(zhuǎn)換效率和降低成本成為推進薄膜太陽能電池大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵問題。薄膜太陽能電池通常采用Au、Ag、Al、Cu、Mo等金屬薄膜作為背電極，不僅會增加電池成本，且由于半導(dǎo)體和金屬薄膜之間的非歐姆接觸，影響電池效率。

近日，北京大學(xué)深圳研究生院新材料學(xué)院在教授潘鋒指導(dǎo)，博士后張明建和研究生林欽賢等人及團隊師生共同合作，發(fā)現(xiàn)了新型p型Cu₉S₅化合物具有良好的導(dǎo)電性，并將其制備成納米薄膜，用作CdTe電池的背電極，實現(xiàn)了轉(zhuǎn)換效率的提高。通過各項表征，揭示了導(dǎo)電半導(dǎo)體Cu₉S₅納米薄膜和CdTe層之間的界面形成了Cu的梯度摻雜，實現(xiàn)了層間的歐姆接觸，提高了載流子的傳輸和收集效率，從而最終實現(xiàn)了轉(zhuǎn)換效率的提高。該研究成果已發(fā)表在國際材料著名期刊Nano Letters（2016, DOI: 10.1021/acs.nanolett.5b04510，影響因子13.6）。

p型Cu₉S₅導(dǎo)電納米薄膜用作CdTe電池背電極實現(xiàn)轉(zhuǎn)換效率的提升

該工作的合作者還包括學(xué)院兼職教授林原和特聘研究員梁軍等。該項工作得到了廣東省引進科技創(chuàng)新團隊項目、深圳市薄膜太陽能薄膜電池材料實驗室、深圳市新能源材料人工設(shè)計重點實驗室、深圳孔雀計劃及國家青年基金項目等基金的支持。

編輯：江南