开发一种可行且有效的结晶方法，能够同时修饰锑磺酰胺（Sb 2 （S，Se）3）吸收剂中的微观结构并捕捉状态，对于高效太阳能电池来说极为关键且具有挑战性。鉴于此，深圳大学梁广兴等人在期刊《Advanced Materials》上发文“Ionic Liquid-Assisted Crystallization Strategy EnablesSimultaneous Regulation of Microstructure and Trap Statesfor High-Efficiency Sb2 (S,Se)3 Solar Cells”本文提出了一种调控策略，用于控制 Sb 2（S，Se）3 的结晶过程，使用由卤化物（X）阴离子（Cl−、Br − 和 I −）和[BMIM] + 阳离子组成的离子液体（ILs）。特别地，[BMIM]Br 在分解前会在 Sb 2 （S， Se） 3 表面形成液态微环境，加速质量转移，从而产生微米级晶粒。此外，[BMIM]Br 通过在 Sb 2（S，Se）3 的（211）面上更强的吸附作用，促进[211]方向的生长。此外，抑制的 S 和 Se 损失导致 Sb 2（S，Se）3 薄膜的近乎化学计量成分，大大提高了空穴浓度并优化能带对齐。从严重的反点缺陷 Sb S 转变为轻微空缺 V Se2，这一过程显著抑制了非辐射性重组。因此，通过更高效的载流子运输和收集，[BMIM]Br 调制装置实现了 10.89%的效率和 72.74%的填充率，这也是迄今为止 Sb 2（S，Se）3 太阳能电池中最高的数值之一。这项工作为打破 Sb 2（S，Se）3 太阳能电池开发瓶颈带来了新的视角。
创新点
1. 提出 [BMIM] Br 离子液体辅助结晶策略，通过在 Sb₂(S,Se)₃表面形成液体微环境，加速质量传输以诱导微米级晶粒生成，同时凭借对 (211) 晶面的强吸附性促进 [211] 取向生长。该策略有效抑制 S、Se 元素流失，实现薄膜近化学计量比，提升空穴浓度并优化能带排列，还能消除 Sb₂O₃杂质相。此方法为调控吸收层微观结构提供新路径，且无离子液体残留，兼具高效性与洁净性。
2. 实现缺陷类型的精准转变，将 Sb₂(S,Se)₃中严重的反位缺陷 Sb_S 转化为轻微的空位缺陷 V_Se2，显著降低非辐射复合损耗。结合密度泛函理论证实 [BMIM] Br 对 (211) 晶面的优先吸附，强化载流子纵向传输通道，提升载流子迁移率与寿命。该缺陷调控方式无需额外引入掺杂元素，依托结晶过程自发完成，为低缺陷密度吸收层的制备提供高效且低成本的新方案。
3. 基于该策略制备的 Sb₂(S,Se)₃太阳能电池，获得 10.89% 的光电转换效率和 72.74% 的填充因子，均跻身同类器件的最高水平之列。器件经 30 天防潮存储后仍保持 94% 的初始效率，展现优异长期稳定性。此外，该策略兼容性强，可适配水热沉积等低成本制备工艺，突破传统退火策略难以兼顾晶粒尺寸、取向与缺陷调控的瓶颈，具有重要应用价值。
未来展望
1. 拓展离子液体的筛选范围，探索不同阳离子（如咪唑类、吡啶类）和阴离子（如氟离子、硫酸根离子）组成的离子液体体系，研究其对 Sb₂(S,Se)₃结晶行为、缺陷演化的调控规律，挖掘更优的性能提升潜力。同时，开发低成本、低毒性的离子液体品种，降低材料制备与使用成本，推动该辅助结晶策略从实验室研究走向规模化量产，助力 Sb₂(S,Se)₃电池的成本竞争力提升。
2. 将离子液体辅助结晶策略与界面工程、元素掺杂、梯度能带设计等技术结合，构建协同调控体系，进一步优化 Sb₂(S,Se)₃吸收层的微观结构与缺陷态分布。依托该协同策略开发柔性、半透明 Sb₂(S,Se)₃电池，拓展其在建筑光伏、便携式光伏设备、光伏叠层电池等领域的应用场景，加速该类新型太阳能电池的产业化进程，推动可再生能源技术的多元化发展。
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