环境空气稳定无 CsSnI3 太阳能电池效率大于7.5%
Tao Ye1,2, Ke Wang2, Yuchen Hou1,2
1Department of Materials Science and Engineering, Pennsylvania State University, University Park, Pennsylvania 16802, United States.
Journal of the American Chemical Society
|March 11, 2021
概括
使用黑色CsSnI3的环保矿太阳能电池显示出更高的稳定性和效率. 包括N,N'-甲基二胺 (MBAA) 防止锡氧化,提高设备的性能和在环境空气中的寿命.
科学领域:
- 材料科学
- 可再生能源
- 光电子产品
背景情况:
- 黑色体 (B-γ) CsSnI3是太阳能电池的有前途的环保体,由于其低毒性和良好的光电子特性.
- 对于CsSnI3矿太阳能电池 (PSC) 来说,一个关键的挑战是Sn2+在环境空气中快速氧化为Sn4+,限制了设备的稳定性.
- 为推进可再生能源技术,发展稳定,高效,环保的公共公共电力公司至关重要.
研究的目的:
- 为了提高黑色CsSnI3矿太阳能电池的环境空气稳定性.
- 提高基于 CsSnI3 的装置的功率转换效率 (PCE).
- 研究N,N omino'-methylenebis (烯胺) (MBAA) 在稳定矿结构中的作用.
主要方法:
- 在B-γ CsSnI3矿层中加入N,N omino'-methylenebis ((acrylamide) (MBAA).
- 使用聚3-乙烯作为孔运输材料.
- 在各种条件下制造和测试未封装的CsSnI3-MBAA矿太阳能电池.
主要成果:
- 使用MBAA成功制造了环境空气稳定的B-γ CsSnI3矿太阳能电池.
- 在环境空气条件下,未封装的CsSnI3-MBAAPSC的最高功率转换效率 (PCE) 为7.50%.
- 修改MBAA显著提高了设备的稳定性,在惰性条件下1440小时后保持60.2%,在环境空气中120小时后保持76.5%,在持续照明120小时后保持58.4%.
结论:
- 通过与Sn2+形成协调键,有效稳定黑色CsSnI3,降低缺陷密度并防止氧化.
- 修改后的CsSnI3矿在各种环境压力下表现出增强的稳定性,这对于实际应用至关重要.
- 这项工作为开发高性能,稳定和环保的矿太阳能电池提供了可行的策略.
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