CsPb0.9Sn0.1IBr2 基于全无机矿的太阳能电池具有特殊的效率和稳定性
Jia Liang1, Peiyang Zhao1, Caixing Wang1
1Key Laboratory of Mesoscopic Chemistry of MOE, School of Chemistry and Chemical Engineering, Nanjing University , Nanjing, Jiangsu 210023, China.
Journal of the American Chemical Society
|September 22, 2017
概括
这项研究引入了一种新的无机矿太阳能电池 (PSC) 材料,CsPb$_{0.9}$Sn$_{0.1}$IBr$_{2}$,实现了创纪录的11.33%的功率转换效率. 这些新型PSC在不需要复杂的制造方法的情况下提供了更高的稳定性和性能.
科学领域:
- 材料科学
- 可再生能源
- 太阳能发电
背景情况:
- 矿太阳能电池 (PSC) 是一个快速发展的光伏技术.
- 无机矿,特别是金属化物 (CsMX),表现有希望,但由于不利的带间隙,效率往往落后.
- 有机-无机混合PSC通常表现优于完全无机的PSC.
研究的目的:
- 开发一种高性能无机PSC,提高效率和稳定性.
- 为了提高光伏性能,在材料中设计一个合适的带间隙.
- 在环境条件下展示无机PSC的制造方法.
主要方法:
- 合成一种新的混合Pb/Sn混合化物无机矿,CsPb{0.9}Sn{0.1}IBr{2},带间隔为1.79 eV.
- 使用CSPb{0.9}Sn{0.1}IBr{2}和碳计数电极制造完全无机的PSC.
- 设备性能的描述,包括开放电路电压和功率转换效率 (PCE).
- 在环境条件和环境压力因素 (热量,湿度) 下评估装置的稳定性.
主要成果:
- 在环境中成功合成了新型的矿.
- 所有无机PSC实现了1.26V的高开通电压.
- 基于CSMX的PSC获得了创纪录的11.33%的PCE.
- 制造的PSC表现出良好的长期稳定性和更好的耐热性和耐湿性.
结论:
- 无机化矿的能量频段工程是高性能PSC的可行策略.
- 已开发的CSPb_{0.9}$Sn_{0.1}$IBr_{2}$材料和制造工艺为高效和稳定的全无机PSC提供了有希望的途径.
- 这项工作促进了强大且具有成本效益的光伏技术的发展.
