SCMs|溶液法制备硅/SnCl2处理的Ti3C2Tx MXene肖特基结太阳电池

非掺杂异质结晶硅太阳电池是目前光伏领域的一个研究热点。近日，兰州大学栗军帅教授和李亚丽副教授等人在SCIENCE CHINA Materials发表研究论文，通过简单的滴涂工艺，并经自然干燥制备了一种基于Ti₃C₂T_x MXene/n-Si肖特基结的新型光伏电池。此非掺杂异质结光伏电池在标准AM 1.5G模拟太阳光下短路电流密度为20.68 mA cm⁻²，开路电压为0.530 V，填充因子为52.0%，光电转换效率达到了5.70%。

图1 经SnCl₂水系溶液对MXene层进行处理前后，器件的光电性能对比。

新型Ti₃C₂T_x MXene/n-Si肖特基结光伏电池具有简单的器件结构和简便的制备工艺。通过异质结界面改良，二维材料性能改善等都可大幅提高其光电转换性能。经SnCl₂水系溶液对MXene层进行处理后，器件光电转换效率进一步提升至6.95% (J_sc = 23.04 mA cm⁻²，V_oc = 0.536 V，FF = 56.2%)。经处理后的MXene层，可以有效减少光反射并提高光吸收。SnCl₂水系溶液的处理，还能进一步改善异质结质量及MXene层与顶电极的接触，进而通过抑制载流子复合提高载流子寿命。

文章信息

Yao, X., Yin, L., Wang, Y. et al. Solution-processed silicon/SnCl₂-treated Ti₃C₂T_x MXene Schottky junction solar cells. Sci. China Mater. (2021). https://doi.org/10.1007/s40843-021-1829-3

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