丹麦技术大学的一组科学家通过用新的激光退火策略代替热退火，制造了一种基于硒的太阳能电池。
“在我们的工作中，我们研究了这种专门针对硒薄膜太阳能电池的激光退火策略的潜力，我们报告了新的世界纪录填充因子、新的世界纪录理想因子和最先进的该研究的主要作者 Rasmus Nielsen 告诉光伏杂志。“此外，激光退火策略使我们能够在令人难以置信的程度上控制光吸收体的形态。”
所提出的激光退火策略包括通过半透明基板照射硒吸收体，研究人员表示，这会导致可忽略的表面粗糙度和更大的晶粒。“结晶技术特别有趣，因为它能够在不加热基板的情况下使硒吸收剂结晶，”尼尔森还解释道。
该小组用钠钙玻璃基板、氧化锡（FTO）层、氧化钛（TiO2）制成的电子传输层、硒吸收剂、氧化钼（MoOx）层和金（Au）层构建了电池。 ）金属接触。TiO2 薄膜是通过在反应气氛中溅射金属 Ti 并在基板温度升高到 400°C 的情况下形成的。然后将电池在高真空下在 500°C 下退火 1 小时。
“非晶硒薄膜的激光退火是通过基板进行的，”学者们解释道。“使用这种‘覆盖层’激光退火策略，光能主要被载流子分离结附近吸收，
而不是硒可以重新蒸发掉的开放表面。”
在标准照明条件下测试，该电池实现了5.0%的功率转换效率和创纪录的63.7%的填充因子。该设备还达到了创纪录的理想因子值 n = 1.37。理想因子表示太阳能电池与理想二极管特性的相似程度。
“值得注意的是，该填充因子值是硒太阳能电池中报道的最高的，并且无论研究的激光剂量范围如何，激光退火样品的填充因子都可重复地优于热退火对照样品。”科学家说。“填充因子的提高可能归因于更优化排列的晶粒和平坦的表面形态。”
ACS Publications发表的论文“硒薄膜太阳能电池的激光退火和固相外延”描述了该太阳能电池。
同一研究小组于 12 月推出了0.30 cm 2 硒太阳能电池，其开路电压达到了0.99 V的世界纪录。
