单层MXene纳米板用于高效和稳定的双矿太阳能电池
Zhenxing Li1, Ping Wang1, Chang Ma1,2
1State Key Laboratory of Heavy Oil Processing, College of New Energy and Materials, China University of Petroleum (Beijing), Beijing 102249, China.
Journal of the American Chemical Society
|February 4, 2021
概括
这项研究引入了一种新的电子输送层,Ti3C2Tx@TiO2,用于无太阳能电池 (PSC). 这种材料提高了Cs2AgBiBr6PSC的效率和稳定性,为基电池提供了有前途的替代品.
科学领域:
- 材料科学
- 可再生能源
- 纳米技术
背景情况:
- 无双太阳能电池 (PSC) 是传统的无太阳能电池的稳定且无毒的替代品.
- Cs2AgBiBr6 PSC面临着低结晶的挑战,导致短路电流和功率转换效率 (PCE) 较差.
研究的目的:
- 开发一个多功能电子传输层 (ETL),以提高Cs2AgBiBr6PSC的性能和稳定性.
- 研究将单层MXene纳米板作为ETL纳入 (TiO2) 的影响.
主要方法:
- 合成的Ti3C2Tx@TiO2复合物作为Cs2AgBiBr6PSC的ETL.
- 描述材料性能和设备性能,包括PCE,短路电流和稳定性.
- 评估ETL对矿结晶和电子传输的影响.
主要成果:
- 与纯TiO2相比,Ti3C2Tx@TiO2 ETL显著提高了电导率和电子提取率.
- 通过Ti3C2Tx@TiO2 ETL观察到矿的结晶性和表面可湿性.
- 在Cs2AgBiBr6PSC中实现了PCE的40%增加至2. 81%和抑制歇斯底里.
- 在环境条件下,经过15天后93%的PCE保持,证明了长期的运行稳定性.
结论:
- Ti3C2Tx@TiO2是一个有前途的多功能ETL,用于开发稳定高效的无Cs2AgBiBr6PSC.
- 加入MXene纳米板是克服双矿材料结晶限制的可行策略.
- 这项研究强调了基于MXene的ETL在推进矿太阳能电池技术方面的潜力.
