Dévoiler les mécanismes de réaction de sélénisation dans des cellules solaires kesterite hautement efficaces traitées en air ambiant

Résumé Le processus de recuit par sélénisation est vital pour des cellules solaires kesterite hautement efficaces. En général, SnS est ajouté pendant le processus de sélénisation, mais un excès de S et des défauts associés sont introduits. Pendant ce temps, le chemin de supplémentation en Sn n'a jamais été élucidé. Dans ce contexte, afin de résoudre les problèmes ci-dessus, une combinaison de stratégies impliquant SnS et Sn ou SnSe ou SnSe 2 est proposée. La composition de la vapeur inhibant la perte de Sn (SnSe 3 gazeux) et le chemin par lequel SnSe 3 favorise la formation de Cu 2 ZnSn(S x Se 1‐x ) 4 (CZTSSe) sont clarifiés. Lorsque SnSe 2 est ajouté à SnS dans le processus de sélénisation, la fusion des grains est efficacement favorisée. La haute qualité cristalline de l'absorbeur kesterite rend la courbure de bande aux GBs optimale et la recombinaison à l'interface est efficacement supprimée. De plus, le désordre cationique est considérablement réduit. Par conséquent, la tension en circuit ouvert (V oc) est significativement augmentée de 508 à 546 mV avec un facteur de remplissage (FF) accru et une densité de courant de court-circuit (J sc) augmentée. Un dispositif kesterite traité en air ambiant à la pointe de la technologie avec une efficacité de 12,89 % est atteint, et les mécanismes de réaction dévoilés ont une signification directrice pour optimiser davantage l'atmosphère de sélénisation et augmenter l'efficacité des cellules solaires CZTSSe.