近日，新能源技术研究院麦耀华教授团队在领域内知名期刊Advanced Functional Materials (影响因子: 19.924)上发表了高效率无镉硒硫化锑太阳电池及组件的研究进展，暨南大学博士生刘聪为第一作者，沈凯、麦耀华为共同通讯作者。

硒硫化锑（Sb₂(S,Se)₃）半导体具有性质稳定、环境友好、元素丰度高、带隙连续可调的优势，其太阳电池的能量转换效率已超过了10%，是一类非常有前途的光伏技术。目前，高效率的Sb₂(S,Se)₃太阳电池均采用水热沉积来制备光吸收层，在器件结构上严重依赖CdS缓冲层，这是一种有毒的化合物。因此，在薄膜太阳电池中，减少或者完全取代Cd的使用是一个重要的研究方向。

在各种无机薄膜太阳电池中，采用V形梯度带隙吸收层（前、后表面带隙大，中间层带隙窄）是提高器件性能的有效手段。新能源技术研究院麦耀华团队通过近空间升华法，以硒化锑（Sb₂Se₃）和硫化锑（Sb₂S₃）的混合物作为蒸发源，制备无镉的Sb₂(S,Se)₃太阳电池及组件。Sb₂Se₃和Sb₂S₃的分解温度不同，存在顺序沉积的情况，形成了V形梯度带隙吸收层。前表面梯度较大的带隙有利于产生较高的V_OC，中间层较窄的带隙有利于产生较大的J_SC。最优化的Sb₂(S,Se)₃太阳电池取得了9.02%的PCE，为无镉的锑基硫属化合物太阳电池的最高效率；结合激光划线工艺，制备了Sb₂(S,Se)₃光伏组件，取得了7.15%的PCE。

本工作得到了科技部重点研发计划项目（2019YFB1503400）、国家自然科学基金项目（62174070）、广东省自然科学基金项目（2022A1515010004）以及中央高校基础研究基金（21622407）的支持。

论文链接：

https://doi.org/10.1002/adfm.202209601