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锑基硫族化合物Sb2(S，Se)3稳定性好，不含稀有有毒元素，具有优异的光电性能，是一种理想的新型低成本光伏材料。由于其独特的准一维结构和高消光系数，这类材料在柔性光伏、建筑一体化光伏(BIPV)、超轻和便携式电源等方面具有独特的优势。作为一种新型光伏材料，了解其基本特性是提高器件性能的基础。

最近，中国科学技术大学化学与材料科学学院陈涛教授研究组在硫硒化锑点缺陷性质的研究方面取得了进展。团队通过深能级瞬态谱探测到温度驱动的硒化锑硫化物的点缺陷特征，结合退火过程中材料成分的变化，揭示了点缺陷的形成和演化机制。发现初始水热沉积导致形成高形成能的点缺陷，这是水热条件下驱动离子随机沉积的结果；薄膜的后退火和晶化导致硫和硒阴离子的损失和空位缺陷(VS (E))。由于阳离子/阴离子反转缺陷形成能较低，锑离子迁移并填充阴离子空位，最终形成SbS(e)反转缺陷(如下图所示)。这种缺陷演化机制为设计抑制深能级点缺陷形成的薄膜制备方法提供了关键参考。相关结果发表在AdvancedMaterials上，题目是“热驱动点缺陷转变在铁锰硒硫光致材料上”。

陈涛教授的研究小组近年来致力于锑基光伏材料和器件的研究和开发。2020年率先实现了这类太阳能电池10%瓶颈效率的突破(NatureEnergy，2020，5，587)，证实了这种材料的开发价值。作为一种新型光伏材料，团队在深能级点缺陷性质的研究中发现了一系列有意义的现象。发现富硫硫化锑薄膜中VSb和SSb的缺陷比VS和SbS大，后者的俘获截面更大，缺陷密度更高，陷阱能级更接近费米能级，会加剧载流子复合，从而揭示了富硫硫化锑光电性能优异的原因(Nature Communication，2021，123260)。在硫硒化锑中，适当提高硒/硫比可以抑制缺陷的产生(Advanced Materials 2021，33，2006689)，在实验中首次观察到硒化锑中两性缺陷的存在(AdvancedScience2022，9，2105268)。这些研究结果扩展了对半导体材料中深能级点缺陷的理解。

我校化学与材料科学学院的陈涛教授是该论文的通讯作者。合肥微尺度材料科学国家研究中心研究生车博、化学与材料科学学院博士生蔡志远为论文第一作者。本研究得到了国家自然科学基金、国家重点R&D计划、合肥国家综合科学中心能源研究所和合肥大学科学中心协同创新培育基金的支持。

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