IT与电力的融合——华为“深耕”智能电网市场

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第一作者：融合MingruiHe,XianZhang,JialiangHuang通讯作者：融合XiaojingHao, JinhyeokKim,ShiyouChen,JianjunLi合作单位：新南威尔士大学，韩国全南国立大学，华东师范大学，悉尼大学，韩国光州科学技术院背景介绍铜锌锡硫硒（CZTSSe）材料由于其低廉的价格，近年来成为薄膜太阳电池研究的热点。文章简介近日，深耕市场新南威尔士大学XiaojingHao团队，深耕市场韩国全南国立大学JinhyeokKim团队和华东师范大学ShiyouChen团队通过使用氯化锂溶后处理CZTSSe吸收层，实现了更浅的受体型缺陷（LiZn），提高了P型掺杂，将CZTSSe太阳能电池效率提高至10.7%。然而，电网在合成CZTSSe过程中伴随着大量晶体缺陷的产生，进而降低了电池的光电转化效率。

融合本文通过纳米尺度的化学分析（atom probetomography）,电学表征分析（admittancespectra）和密度泛函理论（DFT）阐明了Li在CZTSSe掺杂机制。深耕市场该成果以题为HighEfficiencyCu2ZnSn(S,Se)4SolarCellswithShallowLiZnAcceptorDefectsEnabledbySolution-BasedLiPost-DepositionTreatment发表在了Adv. Eng.Mater.上。

电网图文导读图一Li后处理方法a)-d)LiCl溶液工艺示意图及Li后处理方法e)未处理的CZTSSe吸收层f)Li掺杂的CZTSSe吸收层图二Li在电池器件的分布a)CZTSSe和b)锂掺杂的CZTSSe太阳能电池的元素分布Li在CZTSSe太阳能电池中的3D分布图图三电池器件光伏性能a)电池器件的J-V曲线b)电池器件的EQE曲线c)电池器件的带隙d)电池器件的Drivelevelcapacityprofilinge)电池器件的Suns-Vocf)电池器件的Time-resolvedphotoluminescence图四缺陷表征a)-b)电池器件的Admittancespectrac)电池器件的Arrheniusplotsd)电池器件的缺陷态密度图五理论计算a)不同Li相关缺陷的形成能b)不同Li相关缺陷在带隙的位置c)LiZn 缺陷在晶格的位置文献链接：HighEfficiencyCu2ZnSn(S,Se)4 SolarCellswithShallowLiZn AcceptorDefectsEnabledbySolution‐BasedLiPost‐DepositionTreatment. Adv.EnergyMater. 2021,2003783. https://doi.org/10.1002/aenm.202003783团队在该领域的相关文献推荐1.Li,J.,Huang,Y.,Huang,J.,Liang,G.,Zhang,Y.,Rey,G.,...Green,M.A.(2020).DefectControlfor12.5%EfficiencyCu2ZnSnSe4KesteriteThin‐FilmSolarCellsbyEngineeringofLocalChemicalEnvironment. AdvancedMaterials, 32(52),2005268.2.Liu,F.,Zeng,Q.,Li,J.,Hao,X.,Ho-Baillie,A.,Tang,J.,Green,M.A.(2020).Emerginginorganiccompoundthinfilmphotovoltaicmaterials:Progress,challengesandstrategies. MaterialsToday.3.Tang,R.,Wang,X.,Lian,W.,Huang,J.,Wei,Q.,Huang,M.,...Chen,T.(2020).Hydrothermaldepositionofantimonyselenosulfidethinfilmsenablessolarcellswith10%efficiency. NatureEnergy, 5(8),587-595.4.Zeng,Q.,Lai,Y.,Jiang,L.,Liu,F.,Hao,X.,Wang,L.,Green,M.A.(2020).IntegratedPhotorechargeableEnergyStorageSystem:Next‐GenerationPowerSourceDrivingtheFuture. AdvancedEnergyMaterials, 10(14),1903930.5.Deng,H.,Zeng,Y.,Ishaq,M.,Yuan,S.,Zhang,H.,Yang,X.,...Tang,J.(2019).Quasiepitaxystrategyforefficientfull‐inorganicSb2S3solarcells. AdvancedFunctionalMaterials, 29(31),1901720.6.Cui,X.,Sun,K.,Huang,J.,Yun,J.S.,Lee,C.Y.,Yan,C.,...Hao,X.(2019).Cd-FreeCu2ZnSnS4solarcellwithanefficiencygreaterthan10%enabledbyAl2O3passivationlayers. EnergyEnvironmentalScience, 12(9),2751-2764.7.Liu,X.,Zhang,Y.,Shi,L.,Liu,Z.,Huang,J.,Yun,J.S.,...Hao,X.(2018).ExploringInorganicBinaryAlkalineHalidetoPassivateDefectsinLow‐Temperature‐ProcessedPlanar‐StructureHybridPerovskiteSolarCells. AdvancedEnergyMaterials, 8(20),1800138.8.Yan,C.,Huang,J.,Sun,K.,Johnston,S.,Zhang,Y.,Sun,H.,...Hao,X.(2018).Cu2ZnSnS4solarcellswithover10%powerconversionefficiencyenabledbyheterojunctionheattreatment. NatureEnergy, 3(9),764-772.9.Park,J.,Huang,J.,Yun,J.,Liu,F.,Ouyang,Z.,Sun,H.,...Hao,X.(2018).TheRoleofHydrogenfromALD‐Al2O3inKesteriteCu2ZnSnS4SolarCells:GrainSurfacePassivation. AdvancedEnergyMaterials, 8(23),1701940.10.Gu,Y.,Shen,H.,Ye,C.,Dai,X.,Cui,Q.,Li,J.,...Lin,H.(2018).All‐Solution‐ProcessedCu2ZnSnS4SolarCellswithSelf‐DepletedNa2SBackContactModificationLayer. AdvancedFunctionalMaterials, 28(14),1703369.11.Liu,F.,Yan,C.,Huang,J.,Sun,K.,Zhou,F.,Stride,J.A.,...Hao,X.(2016).NanoscalemicrostructureandchemistryofCu2ZnSnS4/CdSinterfaceinkesteriteCu2ZnSnS4solarcells. AdvancedEnergyMaterials, 6(15),1600706.12.Sun,K.,Yan,C.,Liu,F.,Huang,J.,Zhou,F.,Stride,J.A.,...Hao,X.(2016).Over9%efficientkesteriteCu2ZnSnS4solarcellfabricatedbyusingZn1–xCdxSbufferlayer. AdvancedEnergyMaterials, 6(12),1600046.本文由作者投稿。

研究表明，融合通过该方法可实现Li在CZTSSe晶界和晶体内部的均匀掺杂，并实现10%以上的掺杂效率。不要给狗狗吃水果的籽或是核：深耕市场象石榴、荔枝、杏、李子等等，籽多或是核大的水果如果不能把水果的籽儿和核去除，就不要给狗狗吃。

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