用于稳定,高效的矿太阳能模块的基质聚合物 p-doping 和粒度调节
Shuai You1,2, Haipeng Zeng1, Yuhang Liu2
1Michael Grätzel Center for Mesoscopic Solar Cells, Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, Hubei, China.
Science (New York, N.Y.)
|January 19, 2023
概括
研究人员为矿太阳能电池 (PSC) 开发了新材料, 提高了它们的稳定性和效率. 这些进步带来了持久的PSC,在具有挑战性的条件下保持高性能,为可靠的太阳能铺平了道路.
科学领域:
- 材料科学
- 太阳能发电
- 固态化学
背景情况:
- 高性能矿太阳能电池 (PSC) 需要高质量的矿吸光器和稳定的有机孔提取层.
- 现有的PSC面临着在运行压力下稳定的挑战,包括照明,热量和湿度.
研究的目的:
- 提高混合矿太阳能电池的性能和运行稳定性.
- 在PSC中引入新的谷物边界调节和孔输送层.
主要方法:
- 将酸功能化的富勒烯衍生物作为混合阴离子矿中的粒度边界调节剂.
- 开发和应用一个氧化还原活性基聚合物,聚氨酸盐,作为一个穿孔传输材料和离子扩散屏障.
- 矿太阳能电池和微模块的制造和特征.
主要成果:
- 在1平方厘米的混合离子PSC中实现了23.5%的功率转换效率 (PCE).
- 在17.1平方厘米的最小模块中显示PCE为21.4%.
- 开发的PSC在70°C持续照明3265小时后保持了95.5%的初始效率.
结论:
- 酸功能化的富勒烯衍生物有效地巩固了矿晶体结构,增强了薄膜耐受性.
- 聚氨酸盐促进p-doping,减轻离子扩散,提高设备的稳定性.
- 该研究提出了一个可行的策略,用于创造高效和耐用的矿太阳能电池.
