窄带间混合/锡基二维迪昂-雅各布森矿提高太阳能电池的性能

科学领域:

• 材料科学
• 可再生能源
• 固态物理

背景情况:

• 在二维/三维 (3D) 层次结构中的二维 (2D) 化增强了设备的性能和稳定性.
• 2D迪昂-雅各布森 (DJ) 阶段化物矿具有优越的电荷传输特性,使其对太阳能电池应用具有吸引力.

研究的目的:

• 开发新的二维DJ阶段矿,使用/锡 (Pb/Sn) 混合矿的3-胺甲基 (3AMP) 有机间隔剂.
• 使用这些复合矿作为吸光器来制造和描述太阳能电池,以提高效率和稳定性.

主要方法:

• 使用3AMP有机间隔器制造的二维DJ相.
• 基于Pb/Sn的混合矿的合成,带间距窄 (1.27 eV) 且载体寿命长 (657.7 ns).
• 使用基于2D DJ和3D MA$_{0.5}$FA$_{0.5}$Pb$_{0.5}$Sn$_{0.5}$I$_{3}$的复合材料制造太阳能电池.

主要成果:

• 在二维DJ矿中实现了1.27 eV的狭窄带隙和657.7 ns的载体寿命.
• 太阳能电池的功率转换效率为20.09%.
• 这些装置具有0.88V的高开通电压 (VOC),79.74%的充电系数 (FF) 和28.63mA的短路电流密度 (JSC).

结论:

• 在二维DJ矿中使用3AMP作为有机间隔剂是提高单节窄带隙太阳能电池性能的有效策略.
• 这些复合矿提供了一个有前途的,高效的替代底部太阳能电池.
• 开发的材料显示出通过提高效率和稳定性来推进下一代太阳能技术的潜力.