熱的に安定したペロフスキート太陽電池のインターフェイス再結合センターの無効化

科学分野:

• 材料科学
• 再生可能エネルギー
• 太陽光発電

背景:

• ペロブスキート太陽電池 (PSC) は,インターフェイスリコンビネーションによる熱安定性および効率の低下の問題に直面しています.
• 酸化されたスピロ-メオタッド (Spiro-MeOTAD^•+) は,ペロブスキート界面で再結合センターを形成し,熱的ストレス下でのオープン回路電圧 (V_OC) と電力変換効率 (PCE) を減少させます.

研究 の 目的:

• ペロブスキート/スピロ-メオタッドのインターフェースの 再結合センターを調査して無効にする
• ペロブスキート太陽電池 (PSC) の熱安定性と電力変換効率 (PCE) を向上させる.

主な方法:

• 3-アミノプロピルトリエトキシシラン (APTES) をペロブスキート膜とスピロ-メオタド孔輸送層 (HTL) の間に挿入する.
• APTESの化学相互作用の調査:アルコキシヘッドはペロブスキットと連携し,アミノテイルはスピロ-MeOTADと反応する.
• ISOS-D2Iプロトコルに従って85 °Cで1000時間間の熱安定性試験

主要な成果:

• APTESは化学反応を効果的に抑制し,再結合センターを無効化し,HTL酸化を調節しました.
• V_OCが1. 032Vから1. 19Vに大きく増加し,PCEが25. 6%と認定されました.
• デアクティベーション方法では,85°Cでの1000時間の熱ストレス後に,初期PCEの82%を保持した.

結論:

• APTESの挿入による再結合センターの無効化は,高効率で熱的に安定したPSCのための実行可能な戦略です.
• 機能分子APTESは,インターフェイスの分解経路を成功裏に緩和し,デバイスの寿命と性能を改善します.