用于高效和稳定的反转无机矿太阳能电池的接口修改
Tianfei Xu1, Wanchun Xiang1, Junjie Yang2
1Key Laboratory of Applied Surface and Colloid Chemistry, Ministry of Education, Shaanxi Key Laboratory for Advanced Energy Devices, Shaanxi Engineering Lab for Advanced Energy Technology, School of Materials Science and Engineering, Shaanxi Normal University, Xi'an, 710119, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|June 6, 2023
概括
使用2-mercapto-1-methylimidazole (MMI) 的接口工程显著增强了反转无机矿太阳能电池 (PSC). 这种方法通过减少缺陷和改善电荷传输来提高稳定性和功率转换效率 (PCE).
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
- 太阳能光伏发电是如何实现的
背景情况:
- 具有倒置结构的无机矿太阳能电池 (PSC) 由于其热稳定性和带隙特性,对联应用具有前景.
- 与传统PSC相比,当前的倒置PSC显示出较低的功率转换效率 (PCE),这归因于界面能量水平 misalignment 和电荷重组.
- 解决这些局限性对于推进反向PSC技术至关重要.
研究的目的:
- 为了提高反转无机矿太阳能电池 (PSC) 的性能和稳定性.
- 为了研究使用2-mercapto-1-methylimidazole (MMI) 的接口工程对CsPbI3-xBrx膜的影响.
- 改善能量水平对齐并减少反转PSC中的电荷重组.
主要方法:
- 使用2-mercapto-1-methylimidazole (MMI) 的CsPbI3-xBrx薄膜的界面修改.
- 分析MMI的mercapto组与矿中缺乏协调的Pb2+之间的相互作用.
- 评估与电子载体材料和电荷载体动态的能量水平对齐.
- 改造的倒置PSC的性能测试,包括功率转换效率 (PCE) 和稳定性评估.
主要成果:
- 通过Pb-S键,MMI修改有效地使未能协调的Pb2+被动,降低了表面陷密度.
- 改进了与电子传输层的能量水平对齐,有助于载体转移并减少电压损失.
- 在小面积 (0.09厘米2) 的设备中达到20.6%的冠军PCE,在大面积 (1厘米2) 的设备中达到17.3%.
- 已证明对改性无机PSC显著提高了环境,操作和热稳定性.
结论:
- 使用MMI的接口工程是一种简单但有效的策略,用于制造高性能倒置无机PSC.
- 开发的方法使得效率和运营稳定性都得到了实质性的改善.
- 这项工作为实现未来能源应用的高效和耐用的倒置矿太阳能电池提供了途径.
