銅鋅錫硫硒太陽能電池（CZTSSe）作為一種新型薄膜太陽能電池，因其吸光系數(shù)高、弱光響應(yīng)好、穩(wěn)定性高、組成元素儲量豐富、環(huán)境友好且價格低廉，具有很大的發(fā)展?jié)摿?，受到越來越多關(guān)注。

研究人員近年來在銅基薄膜太陽能電池方面開展了系統(tǒng)研究，在高質(zhì)量銅鋅錫硫硒薄膜制備、界面調(diào)控、器件載流子動力學(xué)和電池效率提升等方面取得了系列研究成果。研究人員基于二甲亞砜（DMSO）體系首次揭示了多層結(jié)晶的產(chǎn)生機制，并發(fā)展了一種簡單、有效的方法抑制多層結(jié)晶的形成，獲得了高質(zhì)量CZTSSe單層結(jié)晶，所制備的CZTSSe電池認(rèn)證效率為11.7%；發(fā)展了一種環(huán)境友好的水溶液體系，探索了小分子配體與金屬離子相互作用對前驅(qū)膜、硒化膜晶體生長，薄膜微結(jié)構(gòu)及器件性能的影響，獲得了12.8%的電池認(rèn)證效率。

該團隊針對CZTSSe電池較大開壓損耗制約電池性能提升的問題，發(fā)展了一種可以同時調(diào)控背界面和吸收層體相缺陷的有效策略。研究表明，在Mo基底上引入GeO₂，在硒化過程中一部分Ge元素擴散到CZTSSe吸收層中，形成Ge摻雜的吸收層，不僅顯著降低了缺陷密度和帶尾態(tài)，還提高了空穴濃度，促進(jìn)準(zhǔn)費米能級分裂。另一方面，少量Ge元素參與了背界面處MoSe₂的形成，增大了MoSe₂功函數(shù)，有效分離光生載流子?；谶@種Ge雙向擴散策略，研究人員所制備的CZTSSe太陽能電池實現(xiàn)了13.14%光電轉(zhuǎn)換效率和較高開路電壓VOC（547 mV），且認(rèn)證效率為12.8%，是迄今報道的基于Ge摻雜/合金CZTSSe太陽能電池的最高效率。該工作提供了一種新穎的、簡單易行的協(xié)同調(diào)控方法，提高了CZTSSe太陽能電池性能，特別是降低開路電壓損耗。