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【成电EMC2论坛 第052期】铜锌锡硫薄膜太阳电池的多界面功能协同
发布日期:2020-09-23作者: 审核人:牛晓滨 阅读次数:

题目: 铜锌锡硫薄膜太阳电池的多界面功能协同



主讲人: 刘芳洋    

主持人:    锋     

: 2020925日(星期五)16:00-17:00

: 沙河校区211 207会议室


主讲人简介:

刘芳洋,中南大学冶金与环境学院教授,博导,新能源材料与器件系主任,国家重点研发计划项目首席专家,入选国家“万人计划”青年拔尖人才,担任第六次国家技术预测能源领域专家,Journal of Electronic Materials 副主编和Frontiers in Chemistry客座编辑。于2006年和2011年分别本科和博士毕业于中南大学(导师为原中南大学校长兼党委书记刘业翔院士),毕业同年留校,先后任讲师、副教授和教授,期间于2013-2017年在澳大利亚新南威尔士大学从事博士后研究(合作导师为“太阳能之父”Martin Green教授)。主要从事以铜锌锡硫为代表的有色金属化合物半导体材料冶金研究,制备出国际上首个1平方厘米规格标准铜锌锡硫薄膜太阳电池,创造了铜锌锡硫薄膜太阳电池光电转换效率世界记录。现已在Nature EnergyScience BulletinAdvanced Materials等国际知名刊物发表SCI论文80余篇,SCI他引4000余次,获授权专利10余项。


讲座内容:

铜锌锡硫一种是极具发展前景太阳电池光吸收层材料。本报告针对铜锌锡硫薄膜光伏电池在背接触和异质结两个核心界面存在的关键科学问题开展系统研究。对于背接触界面,采用插入中间层抑制铜锌锡硫与钼界面副反应的思路,考察了硼化钛、银、碳、铋和氧化铝等中间层材料对背接触界面行为以及器件性能的影响,其中采用氧化铝中间层通过“自组装开孔”的形式,获得了最优的器件性能。对于异质结界面,针对界面“cliff”型能级排列导致界面缺陷复合严重的问题,分别通过“p型铜锌锡硫表面外延生长n型硫化镉”降低界面缺陷和“锌合金化的硫化镉缓冲层”优化能级排列的方式来予以改善,均实现了器件性能的有效提升;在此基础上提出“可控互扩散”的方式对异质结进行退火,同时实现异质结界面能级排列的优化和界面缺陷密度的降低,进一步提升器件的光电转换效率至12%以上。

 

热忱欢迎广大师生积极参与!