开发一种可行且有效的结晶方法以同时改善硫化锑硒（Sb₂(S,Se)₃）吸收层的微结构和陷阱态，对于制备高效太阳能电池至关重要且具有挑战性。
本文深圳大学梁广兴等人提出了一种利用含卤素阴离子（Cl⁻、Br⁻、I⁻）与[BMIM]⁺阳离子组成的离子液体调控Sb₂(S,Se)₃结晶过程的策略。研究发现，[BMIM]Br在分解前能在Sb₂(S,Se)₃表面形成液体微环境，加速传质过程，从而诱导微米级晶粒的形成。此外，[BMIM]Br通过更强地吸附在Sb₂(S,Se)₃的（211）晶面上，促进其沿[211]取向生长。同时，该方法抑制了硫和硒的流失，使薄膜组成接近化学计量比，大幅提升空穴浓度并优化能带对齐。更关键的是，该方法能将严重的反位缺陷Sb₅转变为轻微的空位缺陷V_{Se2}，显著抑制非辐射复合。
因此，经过[BMIM]Br调控的器件实现了更有效的载流子传输与收集，最终获得10.89%的光电转换效率和72.74%的填充因子，均为目前Sb₂(S,Se)₃太阳能电池的最高水平之一。本工作为突破Sb₂(S,Se)₃太阳能电池发展瓶颈提供了新思路。
文章亮点：
首创离子液体辅助结晶策略，通过[BMIM]Br在薄膜表面形成液体微环境，同步实现微米级晶粒生长与[211]择优取向，显著提升载流子传输效率。
有效抑制硫硒元素流失，使Sb₂(S,Se)₃薄膜接近化学计量比组成，优化能带对齐并提高空穴浓度，为高效率器件奠定材料基础。
实现缺陷类型的根本转变，将深能级反位缺陷Sb₅转化为浅能级空位缺陷V_{Se2}，大幅降低非辐射复合损失，器件效率突破10%，填充因子高达72.74%。
D. Ren, Y. Wang, H. Huang, et al. “ Ionic Liquid-Assisted Crystallization Strategy Enables Simultaneous Regulation of Microstructure and Trap States for High-Efficiency Sb2(S,Se)3 Solar Cells.” Advanced Materials (2026): e19583.
https://doi.org/10.1002/adma.202519583
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