通过优化新型电荷传输层来提高环保矿太阳能电池的效率
Muhammad Ismail1, Muhammad Noman1, Shayan Tariq Jan1,2
1U.S.-Pakistan Center for Advanced Studies in Energy, University of Engineering and Technology, Peshawar, Pakistan.
Royal Society open science
|June 9, 2023
概括
三二氧化 () 矿太阳能电池 (PSC) 由于其无毒性和稳定性而具有前景. 这项研究优化了使用无机电荷传输层的PSC,实现了27.26%的效率.
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:
- 三化 (Formamidinium tin triiodide,FASnI3) 是对矿太阳能电池 (PSC) 的一个有希望的,无毒的吸收剂.
- 现有的PSC面临性能和稳定性方面的挑战,需要探索新材料.
- 无机电荷传输层提供了提高设备效率和寿命的潜力.
研究的目的:
- 分析和提高基于FASnI3的PSC的性能.
- 调查各种无机孔和电子输送材料对PSC性能的影响.
- 通过设计优化,识别和纠正限制电池效率的因素.
主要方法:
- 具有不同基于铜 (Cu2O,CuAlO2,CuSCN,CuSbS2) 的孔输送层 (HTL) 的PSC的制造和表征.
- 作为电子输送层 (ETL) 的富勒衍生物 (PCBM,C60) 的整合.
- 详细分析光学吸收,量子效率,能量带对齐,电场和重组动力学.
主要成果:
- 在传统和倒置PSC架构中评估各种HTL和ETL.
- 确定限制设备性能的关键因素.
- 优化设备设计,从而提高效率和操作参数.
结论:
- 优化的ITO/CuSCN/FASnI3/C60/Al结构实现了创纪录的功率转换效率27.26%.
- 基于铜的HTL和富勒烯ETL对FASnI3PSC有效.
- 设计优化对于最大限度地提高无毒矿太阳能电池的性能至关重要.


