Efficient In Situ Sulfuration Process in Hydrothermally Deposited Sb2S3 Absorber Layers

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作者
Yuqian Huang,Rongfeng Tang,Peng Xiao,Bo Che,Yan Wang,Huihui Gao,Gang Wang,Changfei Zhu,Tao Chen
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (49): 54822-54829 被引量:15
标识
DOI:10.1021/acsami.2c17912
摘要

Sulfuration plays a decisive role in enhancing crystal growth and passivate defects in the fabrication of high-efficiency metal-sulfide solar cells. However, the traditional sulfuration process always suffers from high-price professional equipment, tedious processes, low activity of S, or high toxicity of H2S. Here, we develop a desired in situ sulfuration by introducing tartaric acid additive into the hydrothermal deposition process of Sb2S3. Tartaric acid, sodium thiosulfate, and potassium antimony tartaric can form Sb2Sx-contained (x > 3) as-prepared films. Encouragingly, the annealing becomes an inspiring in situ sulfuration process, which can obtain a more compact absorber layer. In addition, the crystallinity and defect property of the Sb2S3 film are also improved significantly. Finally, we achieve a high-performance Sb2S3 solar cell with a power conversion efficiency of 6.31%, which shows an encouraging enhancement of ∼15% compared with the traditional hydrothermal process. This study provides an innovative way to prepare high-efficiency Sb2S3 solar cells and provides a desirable guide to realize the in situ sulfuration process.
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