東北大學成功將錫硫單結晶大型化,可望實現高效率太陽電池開發

 

刊登日期:2020/10/1
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日本東北大學發表成功地將錫硫結晶予以大型化,將可望促進實現高效率太陽電池的開發。由於錫硫化物不含稀有金屬或有毒元素,且豐富存在於地球上,故被視為環境友善的次世代太陽電池候補材料。然而為了達到錫硫太陽電池的發電高效率化,達到實用化的突破點則在於製作出容易進行pn同質接面(pn Homojunction)試作的10 mm以上大型n型錫硫結晶。

因此研究團隊為了將n型錫硫結晶大型化,對於助熔劑法(Flux Growth Method)的助熔劑組成予以重新檢視,並育成出組成大幅改良後的新助熔劑,結果發現為了讓錫硫化物具有n型傳導而在助熔劑中添加的氯或溴的鹵素成份,非常有助於結晶的大型化。

研究中使用此項大型化技術,成功地讓n型錫硫單結晶大型化至最大寬度可達24 mm。對大型化之錫硫化物進行構造、電氣特性的詳細調查後,確認是具有高結晶性、高電子傳導性、適切的費米能階(Fermi Level)等特性之非常優異的n型單結晶。

n型單結晶大型化的成功將促使pn接合試作變得更加容易進行,並可利用各種p型層的成膜條件,同時進行多個pn同質接面試作。透過pn同質接面的利用,過去在pn異質接面(Hetero Junction)遭遇的問題將可望迎刃而解,大幅推動錫硫太陽電池的開發進展。


資料來源: https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2020/08/press20200821-01-suzu.html
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