近期，武四新教授课题组的研究成果《Plasmonic local electric field enhanced interface toward high efficiency Cu₂ZnSn(S,Se)₄ thin film solar cells》在ACS Appl. Mater. Interfaces, 2022, DOI: 10.1021/acsami. 2c04027上发表。目前该杂志影响因子为9.229，JCR一区，文章链接https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.2c04027。

Cu₂ZnSn(S,Se)₄ (CZTSSe)作为一种环境友好型的直接带隙材料，广泛应用于薄膜太阳能电池，但其界面自发形成的无序缺陷会产生较多的复合中心，并造成界面费米能级钉扎和界面能带弯曲较小等问题，CdS/CZTSSe异质结的p-n过渡区不能实现有效的p-to-n反转。电子提取的能力降低会导致较大的开路电压损失 (V_oc,deficit)，从而影响光伏性能。武四新教授课题组通过二维有序的Au@SiO₂ NPs阵列静电组装到氨基硅烷改性的CZTSSe吸收层上，将局域电场增强的等离激元效应引入CdS/CZTSSe界面，进一步改变Au@SiO₂ NPs的间距来调节CdS/CZTSSe界面电学性能。结果表明，局域电场的存在增大了界面电荷积累，使静电势(V_elec)有所增加，有利于V_oc的提升。同时，金纳米阵列和吸收层表面的相互作用也会影响激子结合能，改善界面电荷分离并抑制载流子的复合，提高J_sc。最终，界面电学性能的增强使器件PCE从10.19%提升至11.50%。基于局域电场增强的界面结构为CZTSSe太阳能电池构筑高质量p-n结提供了一个新方向，对锌黄锡矿太阳能电池界面改善具有重要意义。

特种功能材料重点实验室硕士生郭彦萍为论文第一作者，武四新教授和寇东星教授为论文通讯作者。本工作得到了国家自然科学基金委、河南省科技厅、河南省教育厅和河南大学经费项目的大力支持。

图一. CdS/CZTSSe界面的二维Au@SiO₂ NPs阵列静电组装过程

图二. CdS/CZTSSe界面V_elec变化引起Voc增加