近日，我校化学与化工学院在硫化锑（Sb₂S₃）太阳电池界面调控研究领域取得新进展。2023级精细化工专业本科生孙一帆、车佳旺、冯小晨等同学的研究成果，以“Synergetic chemical passivation and energy level alignment via multifunctional polyurethane for high-efficiency Sb₂S₃solar cells”为题，发表于化工领域国际权威期刊《Chemical Engineering Journal》。孙一帆为论文第一作者，王艳青副教授和史成武教授为通讯作者。合肥工业大学为论文第一完成单位和唯一通讯单位。相关技术成果已申请国家发明专利1项（申请号：202511692624.9）。

图1论文在线发表页面

硫化锑具有适宜的带隙、较高的可见光吸收系数和良好的环境稳定性，在室内外光伏领域均展现出良好的应用前景。然而，Sb₂S₃薄膜表面及界面存在的缺陷和不理想的能级匹配，易引发载流子非辐射复合和界面电荷积累，制约器件光电性能的进一步提升。

针对上述问题，课题组设计并合成了一种含二硫键多功能聚氨酯（SSPU），作为界面修饰材料引入到Sb₂S₃吸收层与空穴传输层之间。SSPU中的N、O、S原子作为Lewis碱，可与Sb₂S₃表面欠配位的Sb悬挂键发生配位作用，从而钝化界面缺陷、抑制非辐射复合。同时，SSPU能够优化界面能级排列，降低空穴传输势垒，促进载流子的分离与传输。此外，其柔性链段和可逆二硫键有助于在不平整的Sb₂S₃表面形成连续、共形的界面覆盖，有效抑制界面漏电流并提升器件稳定性。

图2 SSPU多功能界面作用机制示意图

经SSPU界面修饰后，Sb₂S₃太阳电池在标准模拟太阳光（AM 1.5G）下的最高光电转换效率由7.68%提升至8.11%；在3000 K暖白光LED、1000 lx照度下，室内光电转换效率达到18.63%。该研究为协同实现缺陷钝化、能级调控与界面防护的Sb₂S₃太阳电池界面工程提供了新思路。

该研究得到了国家自然科学基金、国家级大学生创新创业训练计划项目及宣城市科技计划项目的联合支持。本项成果是课题组师生协同开展交叉研究的阶段性成果，也是实验室以科研项目为牵引、向本科生开放科研平台、推动科研资源转化为育人资源的具体实践，体现了我校在新工科背景下化工材料类本科生创新能力培养和科教融合育人方面取得的积极成效。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2026.180226

（王艳青/文 孙一帆/图 卞都成/审核）

责任编辑：程婷婷