近日，武四新教授课题组的研究成果以“Revealing the Role of Hydrogen in Highly Efficient Ag-Substituted CZTSSe Photovoltaic Devices: Photoelectric Properties Modulation and Defect Passivation" 为题在Nano-Micro Letters上发表。目前该杂志影响因子为31.6，JCR分区一区。

文章链接：https://doi.org/10.1007/s40820-024-01574-3.

CZTSSe光伏吸收层中SnZn相关缺陷的存在导致了较大的不可逆能量损失和额外的不可逆电子空穴非辐射复合，从而阻碍了CZTSSe器件效率的提高。虽然在CZTSSe中引入Ag可以有效地抑制SnZn相关缺陷，并显著提高电池性能，但由于银取代导致CZTSSe薄膜的导电性差和载流子浓度低，因此到目前为止还没有实现良好的效率。在此，本研究巧妙地设计了一种Ag/H共掺杂策略，通过Ag取代和氢等离子体处理来协同抑制SnZn缺陷，从而实现高效的CZTSSe器件。深入研究结果表明，在银基CZTSSe吸收层中引入H有望改善银取代引起的导电性差和载流子浓度低的问题。重要的是，氢引入诱导的C=O和O-H官能团作为电子供体，可以与CZTSSe材料中的欠配位阳离子相互作用，有效钝化SnZn相关缺陷。因此，在CZTSSe中引入适量的Ag/H可以抑制载流子的非辐射复合，延长少数载流子的寿命，最终获得了14.74%的器件效率，显示了其在锌黄锡矿基CZTSSe器件中良好的应用前景。

河南大学纳米科学与材料工程学院博士研究生赵肖月为论文第一作者，齐亚芳副教授和武四新教授为论文通讯作者。本工作得到了国家自然科学基金委、河南省教育厅项目的支持。