作為新興光伏吸收層材料，Sb?(S, Se)?憑借其帶隙可調(diào)（1.1–1.7 eV）、光吸收系數(shù)超高（>10? cm?1）、元素儲(chǔ)量豐富且低毒性等核心優(yōu)勢(shì)，成為光伏領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。然而，材料中深能級(jí)缺陷引發(fā)的載流子陷獲與非輻射復(fù)合問(wèn)題，長(zhǎng)期制約著其光電轉(zhuǎn)換效率的突破，亟需通過(guò)精準(zhǔn)調(diào)控策略破解這一難題。

本研究圍繞溶液法制備的Sb?(S, Se)?薄膜，創(chuàng)新性地采用“前驅(qū)體Sb/S原子比+后續(xù)硒化溫度” 雙參數(shù)協(xié)同優(yōu)化策略，結(jié)合瞬態(tài)吸收譜(TAS)與X射線(xiàn)光電子能譜(XPS)等先進(jìn)表征技術(shù)，系統(tǒng)揭示了配比與溫度這兩個(gè)參數(shù)對(duì)薄膜晶體質(zhì)量與缺陷態(tài)的耦合影響，實(shí)現(xiàn)薄膜結(jié)晶質(zhì)量提升與深陷阱缺陷的有效抑制。

在實(shí)驗(yàn)中，賽默飛Nexsa G2 X射線(xiàn)光電子能譜儀的高精度表征成為關(guān)鍵支撐。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)該設(shè)備對(duì)不同Sb/S原子比（2/2.55、2/3.55、2/4.55）的Sb?(S, Se)?薄膜樣品進(jìn)行表征分析，不僅精準(zhǔn)驗(yàn)證了Sb³⁺、S^2-、Se^2-三種目標(biāo)元素的化學(xué)態(tài)，更成功鎖定了銻氧（Sb-O）雜質(zhì)的分布規(guī)律——當(dāng)Sb/S為2/3.55時(shí)銻氧雜質(zhì)含量近乎為0，對(duì)應(yīng)樣品的銻氧誘導(dǎo)缺陷最少，有效抑制了深陷阱引發(fā)的非輻射復(fù)合，顯著降低了薄膜缺陷密度。同時(shí)，設(shè)備清晰地捕捉到S2p與Se3p/3d峰位及強(qiáng)度的協(xié)同演化規(guī)律，為后續(xù)硒化溫度的優(yōu)化奠定了重要基礎(chǔ)。

不同Sb/S比條件下的Sb 3d、S 2p/Se 3p與Se 3d高分辨XPS譜圖

賽默飛納米港的葛青親博士和史南南應(yīng)用專(zhuān)家在此次研究中提供了重要支持，其先進(jìn)設(shè)備在科研中的應(yīng)用再次得到了證明。Nexsa G2 X射線(xiàn)光電子能譜儀的高分辨率與穩(wěn)定的表征性能，不僅為實(shí)驗(yàn)提供了可靠的核心數(shù)據(jù)支撐，更幫助團(tuán)隊(duì)建立起“化學(xué)態(tài)-微結(jié)構(gòu)-缺陷態(tài)-光電性能”的完整關(guān)聯(lián)鏈路，為雙參數(shù)優(yōu)化策略的科學(xué)性和有效性提供了直接佐證。賽默飛將始終以頂尖的儀器設(shè)備、專(zhuān)業(yè)的技術(shù)服務(wù)與深度的合作支持，賦能前沿科研探索。