Cu2ZnSnS(4x) Se(4(1-x)) células solares de las tintas de nanocristales polares

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• Nanotecnología La nanotecnología es la nanotecnología.
• Energía renovable Energía renovable.

Sus antecedentes:

• Los nanocristales de cobre, zinc y sulfuro de estaño (CZTS) son prometedores para las células solares de bajo costo.
• Dispersar los NC en disolventes polares seguros para la formulación escalable de tintas sigue siendo un desafío.
• Los métodos existentes a menudo se basan en disolventes peligrosos como la hidrazina o la piridina.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método fácil de intercambio de ligandos para dispersar CZTS NC en disolventes polares ambientalmente benignos.
• Para formular tintas NC CZTS estables y de alta concentración para células solares procesadas en solución.
• Fabricar células solares CZTSSe eficientes utilizando estas tintas novedosas y procedimientos optimizados.

Principales métodos:

• Intercambio de ligandos para la dispersión de CZTS NC en etanol o n-propanol.
• Síntesis de NC de CZTS a través de métodos escalables y no inyectables.
• Formulación de tintas NC CZTS coloidalmente estables. formulación de tintas NC CZTS coloidalmente estables. formulación de tintas NC CZTS coloidalmente estables. formulación de tintas NC CZTS coloidalmente estables.
• Fabricación de células solares CZTSSe de sustrato con selenización optimizada.

Principales resultados:

• Se han logrado altas concentraciones (hasta 200 mg/mL) de CZTS NC en disolventes verdes.
• Las tintas CZTS NC desarrolladas están libres de hidrazina, piridina o disolventes de tiol.
• Se fabricaron con éxito células solares CZTSSe de sustrato con una eficiencia del dispositivo del 7,7%.

Conclusiones:

• El método de intercambio de ligandos demostrado proporciona una ruta escalable y respetuosa con el medio ambiente para las tintas CZTS NC.
• Este enfoque supera las limitaciones de los métodos anteriores, permitiendo un procesamiento eficiente de la solución de las células solares CZTSSe.
• Las tintas y procesos desarrollados allanan el camino para tecnologías solares de película delgada rentables y de alto rendimiento.