您现在的位置:兴旺宝>电池网>新闻列表>合肥工业大学在新型薄膜太阳能电池领域取得新进展

合肥工业大学在新型薄膜太阳能电池领域取得新进展

2026年09月07日 10:00:24 人气: 19814 来源: 合肥工业大学
  近日,我校电气与自动化工程学院周儒教授课题组在硫化锑薄膜太阳能电池的光伏性能与开路电压损失机制研究方面取得重要进展,相关研究成果以“Antimony sulfide photovoltaics with high open-circuit voltage not limited by self-trapped excitons”为题在线发表于国际知名综合性学术期刊《Nature Communications》。
 
  薄膜太阳能电池是下一代低成本可再生能源技术的重要发展方向。硫化锑(Sb2S3)作为一种储量丰富、低毒环保、性质稳定的新型硫系半导体,带隙约为1.7 eV,十分适配硅基叠层顶电池与室内光伏应用场景,因此近年来受到科学界的广泛关注。然而长期以来,硫化锑太阳能电池性能受限于较大的开路电压(VOC)损失,器件开路电压长期徘徊在550–750 mV,远低于其理论辐射极限值。领域内对其性能限制机制存在长期争议:有观点认为材料本征的自陷激子效应将开路电压上限制约在800 mV左右,是无法突破的本征限制;也有研究认为缺陷诱导的非辐射复合才是主要瓶颈,通过缺陷工程进行优化仍有较大提升空间。厘清这一争议、突破开路电压瓶颈,是推动硫化锑光电器件实用化发展的关键。
 
  为此,我校周儒教授课题组与牛津大学、帝国理工学院等单位合作,通过薄膜生长动力学调控,制备获得大晶粒、低缺陷的高质量硫化锑吸收层薄膜。基于该工艺制备的平面异质结硫化锑太阳能电池,在AM1.5G标准光照下实现了7.67%的光电转换效率,其中开路电压达到824 mV,刷新当前硫化锑薄膜太阳能电池开路电压的最高纪录。同时器件性能在室内弱光场景下表现优异,在1000 lux WLED辐照下,室内光伏转换效率达18.56%,处于该领域先进水平。结合温度依赖迁移率测试、深能级瞬态谱、超快瞬态吸收光谱、第一性原理计算等先进表征与分析,揭示硫化锑中载流子以大极化子能带输运为主,不存在本征自陷激子的性能限制,从而澄清了领域长期存在的机制争议。研究进一步明确,硫空位与锑占硫反位缺陷是导致开路电压损失的主要深能级复合中心;通过晶粒工程降低缺陷密度,可有效抑制非辐射复合,推动器件性能趋近其理论辐射效率极限。该工作不仅突破了硫化锑平面太阳能电池的开路电压纪录,更从物理机制层面证明了缺陷工程是突破硫化锑性能瓶颈的有效路径,打破了自陷激子决定性能上限的传统认知,为后续高效硫化锑光电器件的设计与优化提供了重要的理论依据和实验支撑,有望推动新型硫族薄膜光伏技术的进一步发展。
 
  合肥工业大学为论文第一署名单位。合肥工业大学硕士生周佳程和博士生石天乐、帝国理工学院Xinwei Wang论文共同第一作者。合肥工业大学周儒教授、牛津大学Robert L. Z. Hoye教授、帝国理工学院 Aron Walsh 教授为共同通讯作者。上述研究工作得到国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费专项资金等经费资助。
 
  引用:我校在新型薄膜太阳能电池领域取得新进展-合肥工业大学【引用时间:2026年9月4日】
关键词: 太阳能电池
全年征稿/资讯合作 qq:1097660699@qq.com
版权与免责声明
1、凡本网注明"来源:兴旺宝"的所有作品,版权均属于兴旺宝,转载请必须注明兴旺宝,https://www.xwboo.com。违反者本网将追究相关法律责任。
2、企业发布的公司新闻、技术文章、资料下载等内容,如涉及侵权、违规遭投诉的,一律由发布企业自行承担责任,本网有权删除内容并追溯责任。
3、本网转载并注明自其它来源的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品来源,并自负版权等法律责任。
4、如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。
产品推荐更多+
  • 电子汽车 太阳能喷泉水泵太阳能热水器微循环水泵鱼池景观泵

    电子汽车 太阳能喷泉水泵太阳能热水器微循环水泵鱼池景观泵

    参数规格 序号 类别 规格 1 泵体尺寸及重量 150*100*123mm
    面议
  • DAX-T30

    DAX-T30

    面议
  • DAX-T20

    DAX-T20

    面议
  • 太阳能板

    太阳能板

    面议
  • 太阳能电池
  • 蓄电池废硫酸膜净化回用系统

    蓄电池废硫酸膜净化回用系统

    ——膜集成技术1、铅酸蓄电池生产行业现状目前国内游电池极板生产线的蓄电池生产厂家主要面临三面的环保压力—废气、废水、和固体废物。一般每生产1000个电池会产生63.2kg铅尘。另外,在铅酸蓄电池化成工序中,会产生硫酸雾,废弃的化成液及清洗极片的废水也含有一定浓度的硫酸,涂板工序、化成工序以及电池清洗工序会产生含铅的重金属废水。2、工艺特点设备为全封闭运行,生产环境好;是清洁生产的典型设备。 将分离
    面议
  • 硫酸法钛白粉生产中的酸洗水回用系统

    硫酸法钛白粉生产中的酸洗水回用系统

    我国现阶段生产钛白粉主要采用的是硫酸法。硫酸法钛白粉生产工艺技术成熟,设备简单,对原料的要求也不太严格,但是其“三废”的排放量大,治理费用高。尤其是偏钛酸制备产生的废酸(生产1吨钛白粉产品,产生4~7t废酸)和偏钛酸制备完成后的净化处理;并且传统的水洗工序采用板框洗涤工艺,会产生大量的洗涤白水(生产1吨钛白粉产品,产生20~30t白水),白水中主要含有偏钛酸、硫酸和。
    面议
  • 关于膜法回收废酸碱膜系统几点问题

    关于膜法回收废酸碱膜系统几点问题

    1:纳滤膜是什么材质?耐强酸丶强碱吗?纳滤膜常用的耐酸同时耐碱的是PDMS材质(聚二甲基硅氧烷,一种硅橡胶)的,典型耐受数据(已有案例,不是上限):酸:HCl 37% H2SO4 20% HNO3 5%碱:NaOH 25% KOH 10%没有关于HF的数据,但是厂家技术人员说5%以下没问题另外一种只耐酸不耐碱的,TFM材质(厂家的,未公开,我们也不知
    面议
  • 废锂电池回收设备

    废锂电池回收设备

    本废电池回收处理设备用于处理废旧锂电池的回收处理,本设备是,宜兴市盛东环保设备有限公司设计生产,该设备采用顺流式回转窑处理,同时产生的残渣及循环池污泥可继续进回转窑焚烧处理,我公司的设备尾气排放指标达到或优于国家相关标准
    面议
  • 太阳能发电站