Stable GeSe thin‐film solar cells employing non‐toxic SnO ₂ as buffer layer

Abstract

摘要 硒化亚锗(GeSe)因其优良的光电性能、无毒性和高稳定性而备受关注。然而, 目前性能最好的GeSe太阳能电池通常以有毒的CdS作为缓冲层, 限制了其实际应用。在这里我们选择无毒的SnO 2 作为缓冲层, 构建环境友好的 SnO 2 /GeSe异质结太阳能电池。结果表明, SnO 2 缓冲层具有与GeSe相匹配的合适的能级, 能够实现GeSe向SnO 2 层的有效电荷转移; 制备的(110)面的SnO 2 使GeSe薄膜的生长具有[111]择优取向, 有利于载流子沿面内方向的输运, 与之前报道的CdS基底上沿面外跳跃传输[400]取向的GeSe形成对比。所得FTO/SnO 2 /GeSe/Au器件的效率为0.51%。该非封装器件具有良好的光稳定性和空气稳定性, 证明了SnO 2 /GeSe异质结太阳能电池在实际应用中的巨大潜力。