深圳大学物理与光电工程学院范平教授团队在国际材料和物理应用领域顶级期刊Advanced Materials（影响因子：32.086）上发表了题为“Heterojunction Annealing Enabling Record Open-Circuit Voltage in Antimony Triselenide Solar Cells”的研究论文，通过对硒化锑薄膜太阳电池异质结进行快速热处理，获得目前已报道的最高开路电压值520 mV并获得基于溅射硒化法最高的光电转换效率8.64%。梁广兴研究员为论文的通讯作者，唐戎副研究员和陈烁副研究员为论文的共同第一作者，深圳大学为第一通讯单位。

近年来，硒化锑(Sb₂Se₃)凭借原材料绿色低毒、价格低廉、一维独特结构贡献良性晶界、二元单相组成易于制备、理想带隙匹配高吸光系数、优异的载流子迁移率及介电常数等优势，在新型高效低成本薄膜太阳电池研究领域引起广泛关注。尽管Sb₂Se₃薄膜太阳电池在环境友好方面具有优胜之处，但和CIGS薄膜太阳电池性能相比还有很大差距，整体表现为电池开路电压亏损偏高。本文采用与产业兼容性高的真空溅射结合硒化热处理生长出高质量光吸收层Sb₂Se₃薄膜，构建出Mo/Sb₂Se₃/CdS/ITO/Ag平面异质结薄膜太阳电池，对Sb₂Se₃/CdS异质结进行快速热处理，实现元素有益扩散，材料掺杂浓度明显提高、优化Spike-like能带匹配、有效钝化界面缺陷和非辐射复合得到抑制，最终硒化锑薄膜太阳电池开路电压突破500 mV至520mV且光电转化效率提升至8.64%。相关研究成果发表在Advanced Materials(2022)202109078。

硒化锑薄膜太阳电池异质结调控和性能优化

文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adma.202109078

近期硒化锑薄膜太阳电池其它相关重要研究成果简介：

1.采用气相传输法结合硒化热处理制备硒化锑薄膜并构建底衬硒化锑薄膜太阳电池，深入探讨硒化锑深能级缺陷形成机制并进行有效钝化，获得目前最低的开路电压亏损值为647 mV且光电转换效率达到7.4%。相关研究成果发表在Advanced Science (2022) 2105142上（影响因子：17.521），梁广兴研究员为论文第一作者，其指导的硕士研究生陈名东同学为第二作者，通讯作者是陈烁副研究员，深圳大学为第一通讯单位。

文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202105142

2.采用溅射硒化法制备硒化锑(Sb₂Se₃)薄膜并构建Mo/Sb₂Se₃/CdS/Pt薄膜光阴极，重点设计Sb₂Se₃/CdS异质结界面热处理以优化能带排列，强化载流子输运，降低电荷复合损失，最终获得0.52 V_RHE的高起始电势，半电池太阳能-氢能转换效率达到2.58%。相关研究成果发表在Chemical Engineering Journal 431 (2022) 133359上（影响因子：16.744），梁广兴研究员为论文第一作者，其指导的硕士研究生刘天祥同学为第二作者，通讯作者是陈烁副研究员，深圳大学为第一通讯单位。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.133359

3.原位硒化Sb前驱体制备高质量Sb₂Se₃薄膜，引入In³⁺离子有效调控CdS缓冲层的光学/电学性能，据此构建Mo/Sb₂Se₃/CdS (In)/TiO₂/Pt薄膜光阴极，基于吸收层生长优化及异质结界面协同调控有效增强光生载流子的产生、分离及传输，该光阴极能同时展现高电流密度(35.7 mA cm⁻²)和起始电势(0.54 V_RHE)，获得基于Sb₂Se₃的半电池太阳能-氢能转换效率记录5.6%。相关研究成果发表在NanoEnergy 99 (2022) 107417上（影响因子：19.096），陈烁副研究员为论文第一作者，硕士研究生刘天祥同学为第二作者，梁广兴研究员为论文通讯作者，深圳大学为第一通讯单位。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2022.107417

4.采用水热法制备光吸收层Sb₂(S,Se)₃薄膜，通过引入有机氯盐[diethylamine hydrochloride, DEA(Cl)]对Sb₂(S,Se)₃薄膜进行处理，发现DEA(Cl)可加速Sb₂SSe₃薄膜表面晶化且抑制Sb₂O₃杂质相生成，同时钝化异质结界面缺陷，可实现能带优化匹配从而改善异质结性能，构建的Sb₂(S,Se)₃薄膜太阳电池光电转换效率从7.41%提升至9.17%。相关研究成果发表在ACS Appl. Mater. Interfaces (2022) 141 4276-4284上（影响因子：10.383），梁广兴研究员为论文通讯作者，其指导的博士后Muhammad Azam为第一作者，深圳大学为第一通讯单位。

文章链接：https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acsami.1c20779

5.由于硒化锑材料本身具有低毒性，合适光学带隙，优异光电性能和具有光腐蚀稳定性等优点，利用硒化锑薄膜构建光阴极实现太阳光水解制备“绿氢”逐步受到关注。本综述首先从光电化学水分解制氢基本原理，到硒化锑薄膜材料制备方法对比，然后综合提高硒化锑光阴极光解水制氢性能提高的各种策略，包括光电极结构优化，吸收层性能优化，界面优化，助催化剂设计和叠层/串联光电极等，最后展望硒化锑薄膜光阴极在未来太阳能光解水制氢领域可实现重大突破。相关研究成果发表在国内高水平期刊Journal of Energy Chemistry 67 (2022) 508-523上（影响因子：13.599），陈烁副研究员为论文第一作者，硕士研究生刘天祥同学为第二作者，梁广兴研究员为论文通讯作者，深圳大学为第一通讯单位。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.jechem.2021.08.062