在“双碳”目标引领下,高效低成本光伏技术成为全球能源转型的核心方向。硒硫化锑(Sb2(S,Se)3)作为极具潜力的非硅基光伏材料,凭借低毒、易制备、原料丰富、结构稳定、高可见光吸收系数(> 105 cm-1)和可调光学带隙(1.1-1.7 eV)的优势,成为光伏领域的研究热点。然而,其准一维晶体结构导致的电荷传输低效,结晶过程中硫硒元素挥发引发的缺陷富集等问题,严重制约了器件性能提升,成为该领域亟待突破的核心瓶颈。本工作提出一种简单高效的离子液体(BMIMBr)辅助结晶策略,通过“液态防护—定向生长—缺陷重塑”三重协同效应,实现Sb2(S,Se)3薄膜微观结构与缺陷态的同步优化。离子液体加热后形成液态防护层,抑制硫硒元素挥发并促进微米级大晶粒生长;其对Sb2(S,Se)3薄膜(211)晶面的选择性吸附,诱导晶体沿该方向定向生长,提升载流子输运效率;同时将高损耗的锑反位缺陷转化为低影响的硒空位缺陷,显著降低非辐射复合损失。该策略突破了传统后处理技术难以同步优化结构与缺陷的局限,将光电转换效率提升至10.89%,填充因子达72.74%,均跻身该类电池顶尖水平,相关工作发表于Advanced Materials, 2026, e19583, DOI: 10.1002/adma.202519583。本研究首次建立了离子液体调控低维半导体结晶行为与缺陷态的通用思路,突破了传统后处理技术的单一调控局限,为锑基硫属化物太阳电池的性能突破提供了全新范式,对推动新型光伏材料的基础研究具有重要指导价值。
REN et al. (Sun,) studied this question.