近期，武四新教授课题组的研究成果“Passivation of Deep‐Level Defects through Chemical Environment Regulation for Efficient CZTSSe Solar Cells Based on Active Selenium Adsorption–Desorption Process”在Advanced Functional Materials (Adv. Funct. Mater., 2024, 202414940)上发表。目前该杂志影响因子为18.5，JCR分区一区。

文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202414940

硒扩散和反应活性差导致的吸收层硒化不充分和元素分布不均匀是限制Cu₂ZnSn(S,Se)₄ (CZTSSe)太阳能电池效率的主要问题之一。提高硒的活性对于制备高质量吸收层和提升CZTSSe电池效率至关重要。本工作通过对装有硒颗粒的石墨盒进行高温热处理有效提高了硒的活性。结果表明，具有松散多孔结构的石墨在高温处理过程中对高活性小分子Se₃和Se₄表现出更强的吸附能力，使小分子硒有效储存在石墨中。再以该石墨盒进行硒化时，吸附的活性硒可以在低温下以气态形式快速解吸附，迅速提高硒化早期的硒分压，促使硒在低温下快速均匀地扩散到CZTS前体膜中。这不仅有助于在表面和底部同时成核和结晶，形成薄膜的双向晶粒生长模式，还可以抑制阳离子的向上迁移和聚集，促进元素均匀化，钝化化学环境不平衡造成的[2Cu_Zn+Sn_Zn]等深能级点缺陷和缺陷簇。该策略不仅简单安全、无毒环保，且制备的小分子硒具有较高的扩散活性和化学活性，将CZTSSe电池效率优化至14.5%，其中67%的V_OC/V_OC^SQ是目前报道的最高值之一。

河南大学纳米科学与材料工程学院硕士生颉添亮，韩明桃和南京航空航天大学储亮丽为论文第一作者，河南大学武四新教授、韩力涛老师为论文通讯作者。本工作得到了国家自然科学基金委、河南省教育厅经费项目的大力支持。