聚合物被动化矿太阳能电池中高填充因子的纳米尺度局部接触
Jun Peng1, Daniel Walter1, Yuhao Ren2
1Research School of Electrical, Energy and Materials Engineering, The Australian National University, Canberra Australian Capital Territory 2600, Australia.
概括
研究人员开发了一种用于矿太阳能电池的新型纳米电子传输层. 这种创新提高了电压和电荷的提取,克服了以前的权衡,提高了性能和稳定性.
科学领域:
- 材料科学
- 太阳能发电
- 纳米技术
背景情况:
- 聚合物被动化层通过与电荷传输层接口来增强矿太阳能电池 (PSC) 的开放电路电压 (Voc).
- 一个重要的挑战是许多被动化层的导电性差,在被动化质量 (Voc) 和电荷提取效率 (填充系数,FF) 之间产生了权衡.
研究的目的:
- 在PSC中克服被动化和收费运输之间的权衡.
- 引入一种新的电子传输层 (ETL) 设计,以提高设备的性能和稳定性.
主要方法:
- 制造纳米图案ETL以空间控制被动化层的分布.
- 纳米模式ETL与无剂孔输送层 (HTL) 的集成.
- 设备性能,包括功率转换效率 (PCE) 和填充因子 (FF),以及在湿热条件下的稳定性.
主要成果:
- 在1厘米的PSC中获得了21.6%的认证PCE,高FF为0.839.
- 通过被动接口证明了纳米级局部电荷传输路径,使有效的被动化和出色的电荷提取成为可能.
- 开发了一种封装PSC,在1000小时的湿热暴露后保持了~91.7%的初始效率.
结论:
- 纳米模式ETL有效地解决了PSC中的被动电压与串行电阻的权衡.
- 这种方法可以产生高效且稳定的矿太阳能电池.
- 该战略为可扩展和持久的矿光伏技术提供了一个有前途的途径.


