効率的で安定したペロブスキート太陽電池の低コストでエコフレンドリーな穴を運ぶ材料の開発
Yang Wang1, Qiaogan Liao1,2, Jianhua Chen3
1Department of Materials Science and Engineering, Southern University of Science and Technology (SUSTech), No. 1088, Xueyuan Road, Shenzhen, Guangdong 518055, China.
Journal of the American Chemical Society
|August 28, 2020
まとめ
研究者はペロブスキート太陽電池 (PVSC) のための新しい低コストの穴輸送材料 (HTM) を開発しました. この材料は,環境に優しいエタノールを使用して加工しても,高い電力変換効率 (PCE) と安定性を達成します.
科学分野:
- 材料科学
- 再生可能エネルギー
- 太陽光発電
背景:
- 穴を運ぶ材料 (HTM) はペロブスキート太陽電池 (PVSC) に不可欠です.
- 現在のHTMには,商業化に必要な費用対効果,環境に優しい加工,高性能が欠けていることが多い.
- これらの制約に対処する新しいHTMの必要性が非常に高い.
研究 の 目的:
- 伝統的なアンカリンググループを組み込む新しいドナー-受容体型HTMを設計し,合成する.
- エネルギーレベルを調節する材料の特性,インターフェイスの変更,および欠陥の受動性を調査する.
- 環境に優しい加工に重点を置いた新しいHTMを使用したPVSCの性能と安定性を評価する.
主な方法:
- MPA-BT-CAを作成するために,2-シアノアクリル酸のアンカリンググループをドナー-受容体HTMに組み込む.
- 合成されたMPA-BT-CAを用いた逆転ペロブスキート太陽電池 (PVSC) の製造
- パワー変換効率 (PCE) と安定性試験を含む性能特性.
- エタノールなどのグリーン溶媒を用いた加工の評価
主要な成果:
- 新しいHTM,MPA-BT-CAは分子軌道エネルギーレベルを効果的に調節し,ITO電極インターフェースを改造しました.
- MPA-BT-CAは,ペロブスキート層の効率的な欠陥受動性を示し,アルコール溶解性を示した.
- 逆転したPVSCは,長期にわたって良好な環境安定性を有する21.24%の優れたPCEを達成しました.
- エタノールで加工されたPVSCは,軽微なヒステレスでPCE20.52%を示した.
結論:
- アンカーグループを使った分子設計戦略は,高度なHTMの開発に非常に効果的です.
- MPA-BT-CAは,低コスト,環境に優しい処理能力,およびPVSCの高性能の有望な組み合わせを提供します.
- このアプローチは,ペロブスキート太陽電池の商用化に適した高効率のHTMの道を開く.
