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使用透明导电氧化物玻璃作为铜锌锡硫硒(CZTSSe)薄膜太阳电池的衬底可拓展其应用范围，如双面电池、半透明电池或者叠层电池。
目前，基于溶液法制备的该类太阳电池的光电转换效率仍低于6%。
近日，中山大学林显忠副教授等人在SCIENCE CHINA Materials发表研究论文，开发了一种成分梯度策略，并在空气环境中于掺氟二氧化锡衬底上制备出了光电转换效率为6.82%的CZTSSe薄膜太阳电池。
成分梯度主要是通过沉积具有不同Zn/Sn比的分子前驱体溶液来实现的。
为了证明电池性能的提高归因于成分梯度，而非单纯改变Zn/Sn比，本工作制备并比较了基于不同Zn/Sn比吸收层的器件性能。
此外，本工作对有/无成分梯度的CZTSSe薄膜的结构和表面形貌进行了研究，并通过二次离子质谱分析证实了退火前后CZTSSe薄膜成分的深度梯度分布。
研究发现，成分梯度策略改善了吸收层的结晶性，降低了吸收层的表面粗糙度及器件的寄生损耗，从而提高了填充因子、开路电压和转换效率。
来源：中国科学材料
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