确定中间体的分子结构,以优化高质量的矿膜的制造
Jing Cao1, Xiaojing Jing1, Juanzhu Yan1
1State Key Laboratory for Physical Chemistry of Solid Surfaces, Collaborative Innovation Center of Chemistry for Energy Materials, Engineering Research Center for Nano-Preparation Technology of Fujian Province, College of Chemistry, Chemical Engineering, Xiamen University , Xiamen 361005, China.
Journal of the American Chemical Society
|July 19, 2016
概括
对于高质量的矿太阳能电池而言,二甲基硫化物 (DMSO) 是至关重要的,但对于Pb3I8中间体而言却不是. 控制PbI2-DMSO比率在使用半孔PbI2膜时不那么重要,提高了可重复性和设备性能.
科学领域:
- 材料科学
- 可再生能源
- 化学工程
背景情况:
- 硫酸二甲基 (DMSO) 对于制造高质量的酸甲基 (MAPbI3) 矿膜用于太阳能电池至关重要.
- 在此之前,中间体 (MA) 2Pb3I8·2DMSO (Pb3I8) 被认为是高性能矿太阳能电池 (PSC) 的关键.
研究的目的:
- 研究DMSO在矿薄膜形成中的作用,并确定影响薄膜质量的因素.
- 为制造高性能 MAPbI3 PSC 开发一个更可复制和更有效的协议.
主要方法:
- 矿膜制造中的中间体的结构分析.
- 对PbI2-DMSO前体进行受控的热处理,以形成半孔性PbI2膜.
- 使用涉及半孔PbI2和酸甲基 (MAI) 的新方案制造MAPbI3矿膜.
主要成果:
- DMSO的重要性不是由于Pb3I8的形成; PbI2-DMSO的比例影响了前体结构和薄膜质量.
- 用热处理来制造半孔性PbI2膜,可以最大限度地减少PbI2-DMSO比率的影响,从而提高可复制性.
- 过多的MAI导致 (MA) 4PbI6的形成,诱导歇斯底里症,这种歇斯底里症可以通过异醇治疗来消除.
- 一个使用半孔PbI2膜和MAI在异醇中的新方案产生了高达19.0%的MAPbI3PSC.
结论:
- DMSO在矿制造中的作用是复杂的,不仅仅取决于Pb3I8的形成.
- 半孔PbI2薄膜提供了高度可重复的矿薄膜制造的途径,独立于精确的PbI2-DMSO比率.
- 开发的协议显著减少了PSC的效率变化和歇斯底里,为提高设备性能铺平了道路.
