當(dāng)開(kāi)發(fā)出環(huán)保，廉價(jià)，多功能和高效的太陽(yáng)能電池時(shí)，所有火力發(fā)電廠和核電廠都將消失，安裝在海洋或外太空中的太陽(yáng)能電池將為我們的世界提供動(dòng)力，”李東善教授說(shuō)。韓國(guó)光州科技學(xué)院。他對(duì)未來(lái)的高度樂(lè)觀的看法反映了許多致力于改善太陽(yáng)能電池的研究人員的愿景。

通過(guò)這項(xiàng)工作，科學(xué)家們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，通過(guò)引入稱(chēng)為CZTSSe的晶體與對(duì)地球有益的堿金屬(如鈉和鉀)融化而成的多晶太陽(yáng)能電池，摻雜(通過(guò)引入雜質(zhì)來(lái)扭曲晶體結(jié)構(gòu))可以改善摻雜它們的光到電轉(zhuǎn)換效率。這也導(dǎo)致了廉價(jià)，柔性，薄膜太陽(yáng)能電池的創(chuàng)建，在日益使可穿戴電子設(shè)備變得司空見(jiàn)慣的社會(huì)中，可以找到許多應(yīng)用。但是，為什么摻雜能提高性能尚不清楚。

在最近發(fā)表于《先進(jìn)科學(xué)》上的一篇論文中，李教授及其團(tuán)隊(duì)揭示了這種未知的一部分。他們的發(fā)現(xiàn)來(lái)自對(duì)摻雜有不同厚度氟化鈉層的CZTSSe細(xì)胞的組成和電荷傳輸性能的觀察。

通過(guò)分析這些摻雜的電池，Lee教授和他們的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，摻雜劑的數(shù)量決定了載流子在電極之間所經(jīng)過(guò)的路徑，從而使電池或多或少具有導(dǎo)電性。在25納米的最佳摻雜層厚度下，電荷通過(guò)允許最大導(dǎo)電率的路徑流經(jīng)晶體。科學(xué)家推測(cè)，這反過(guò)來(lái)影響了電池的“填充因子”，這表明了光電轉(zhuǎn)換效率。在25納米處，記錄的填充因子達(dá)到了63%，比之前的50%的限制有了顯著提高。在這種摻雜量下，整體性能也具有競(jìng)爭(zhēng)力。

這些發(fā)現(xiàn)為CZTSSe和其他多晶太陽(yáng)能電池提供了見(jiàn)識(shí)，為進(jìn)一步改善它們和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)社會(huì)鋪平了道路。但是，產(chǎn)生這些發(fā)現(xiàn)的太陽(yáng)能電池的競(jìng)爭(zhēng)性能使其在現(xiàn)實(shí)世界中的應(yīng)用對(duì)我們普通百姓來(lái)說(shuō)更加切實(shí)，正如李教授所言：“我們開(kāi)發(fā)了靈活而環(huán)保的太陽(yáng)能電池，這將在我們的許多方面發(fā)揮作用。從建筑物集成的光伏和太陽(yáng)能電池板屋頂?shù)饺嵝噪娮釉O(shè)備的現(xiàn)實(shí)生活。” 鑒于李教授所持的大膽愿景，也許綠色經(jīng)濟(jì)并不遙不可及。