研究目的
研究三硫化二锑（Sb2S3）作为光伏材料的内在局限性，重点关注晶格形变导致的光生载流子自俘获现象及其对太阳能电池性能的影响。
研究成果
研究表明，Sb2S3中的光激发载流子会因晶格形变产生本征自俘获效应，导致显著的能量损失，并为Sb2S3太阳能电池的开路电压和功率转换效率设定了上限。这种本征自俘获机制解释了观测到的光谱学结果，也阐明了Sb2S3光伏器件的性能限制原因。
研究不足
该研究聚焦于Sb2S3的本征特性，并未深入探究通过优化非本征缺陷或器件工程来提升太阳能电池性能。
1：实验设计与方法选择：
通过光谱学研究Sb2S3多晶薄膜和单晶以探究载流子动力学。
2：样品选择与数据来源：
采用水热生长、旋涂和热蒸发法制备的Sb2S3多晶薄膜，以及高质量化学计量比Sb2S3单晶。
3：实验设备与材料清单：
吸收光谱仪、飞秒瞬态吸收（TA）测量、时间分辨太赫兹光谱及光致发光（PL）测量。
4：实验步骤与操作流程：
表征Sb2S3样品的光学特性、载流子动力学及光伏性能。
5：数据分析方法：
采用奇异值分解（SVD）分析TA数据，通过热猝灭模型模拟自陷态激子（STE）发射。
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Yb: KGW laser
Pharos
Light Conversion Ltd.
Generating fundamental beam for femtosecond TA measurements
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Absorption spectrometer
Cary 5000
Agilent
Measuring absorption spectra of films
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EMCCD
ProEM: 16002
Princeton Instrument
Collecting photoluminescence (PL) in the visible region
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InGaAs detector
PyLon IR
Princeton Instrument
Collecting photoluminescence (PL) in the near-IR region
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Ultrafast spectrometer
TA100
Time-Tech Spectra, LLC
Performing femtosecond transient absorption (TA) measurements
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ns spectrometer
ns-TA100
Time-Tech Spectra, LLC
Performing nanosecond TA measurements
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