5月18日，光電領域權威雜志《自然·光子學》（Nature Photonics）在線發表了光電國家實驗室唐江教授課題組的研究成果《硒化銻薄膜電池：一維帶狀取向和良性晶界》（Thin-film Sb2Se3 photovoltaics with oriented one-dimensional ribbons and benign grain boundaries）。

該研究發展了一種快速熱蒸發（RTE）工藝，利用簡單的管式爐在低真空條件（~1Pa）下實現硒化銻薄膜的快速蒸發制備（蒸發速率達1微米/分，30秒完成薄膜沉積）。更為重要的是，通過深入分析硒化銻晶體材料的結構特征，發現其晶體由一維帶狀材料堆積而成，且只在一個方向上存在共價鍵，而在另外兩個正交方向上都以范德華力結合。

文章指出，如果硒化銻薄膜取向得當，則其晶界（GB）將不存在懸掛鍵，本征良性。這一特性使其與目前已知的幾乎所有無機半導體材料都不同，后者在晶界存在懸掛鍵構成電子的復合中心，因此需要鈍化處理。

課題組與華東師范大學陳時友教授合作，對硒化銻的晶面能等進行了深入的理論計算，計算表明在硒化銻晶面不存在懸掛鍵。

實驗中，課題組通過開爾文探針掃描譜和電子束感應光電流譜進一步證實如果硒化銻薄膜取向合適，則其晶界缺陷態密度極低，本征良性。通過工藝優化，研究人員最終成功制備出光電轉換效率達5.6%的頂襯結構硒化銻薄膜太陽能電池，并得到Newport公司的第三方權威認證。經過測試，器件還顯示出較好的穩定性。

長期以來，唐江教授課題組致力于太陽能領域的研究和實踐。他們希望能夠尋找來源廣泛、價格低廉、綠色無毒的新型半導體材料，用來實現高效低成本的光伏發電。

由于硒化銻具有優良的光電和材料特性，非常有希望制備低成本、高效率的太陽能電池，同時其研究極少，未被關注，具有重要的科研和應用價值。因此課題組在國際上率先開展硒化銻薄膜太陽能電池研究，并于2013年5月申請了硒化銻電池專利保護。

近兩年來，課題組圍繞該領域開展了一系列研究工作，分別在《先進能源材料》（Advanced Energy Materials）、《ACS應用材料與界面》（ACS Applied Materials and Interface）、《應用物理快報》（Applied Physics Letters）、《光伏進展》（Progress in Photovoltaics）刊發論文。 課題組的持續研究證實硒化銻是一種非常有潛力的太陽能電池吸光層材料，并拓展了人們對于無機光電一維帶狀材料特殊取向時晶界本征良性的認識，開辟了薄膜太陽能電池研究新的材料體系。

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