新開發硫化錫n型半導體,可望促進低成本薄膜太陽電池實現

 

刊登日期:2021/3/24
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日本山梨大學成功地取得了可望應用於低成本薄膜太陽電池之硫化錫(SnS)的n型半導體。研究團隊將溴(Bromine)摻雜於硫化錫,進而達到了n型化,藉此將可望實現最佳pn接合,達到與結晶矽同等的轉換效率。

硫化錫一般為p型半導體,為了提高轉換效率則需要n型半導體。雖然目前已有硫化鎘(CdS)、氧化鋅(ZnO)等硫化錫以外的材料,但在親和性上的效果不佳,無法得到與轉換效率提升的高開放電壓,轉換效率停留在不到5%。此外,目前也有以摻雜(Doping)鉛的硫化錫n型化手法,但毒性問題仍有待解決。

研究團隊嘗試將溴與氯(Cl)摻雜於S端而非過去慣用的Sn端,進而得到了n型硫化錫。雖然目前已開發出多結晶燒結體與單結晶n型硫化錫,但硫化錫薄膜的n型化是待解決的課題。今後研究團隊將致力於排除妨礙n型化的要素,期透過精密控制薄膜組成以克服此問題,並計畫成膜製程可以利用目前已達到實用化之碲化鎘(CdTe)太陽電池的手法(近距昇華法等)。


資料來源: 化學工業日報/材料世界網編譯
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