索尔凝制备的螺旋HTL用于在空气中组装20%的高效矿太阳能电池,而不使用抗溶剂和有毒溶剂
Chien-Hung Chiang1, Yen-Lin Chen2, Chun-Guey Wu1,2
1Research Center for New Generation Light Driven Photovoltaic Modules, National Central University, Jhong-Li, 32001, Taiwan, Republic of China.
Small methods
|June 15, 2023
概括
低温sol-gel合成的ZnCo2O4薄膜作为矿太阳能电池的高效孔输送层 (HTL). 用铜添加的ZnCo2O4 HTL在没有歇斯底里的情况下达到20%的效率,表现优于PEDOT:PSS.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 能源科学 能源科学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 矿太阳能电池 (PSC) 是一个有前途的可再生能源设备.
- 孔输送层 (HTL) 对PSC的性能和稳定性至关重要.
- 像PEDOT:PSS这样的现有HTL存在不稳定性和性能问题.
研究的目的:
- 开发一种用于矿太阳能电池的新型,稳定和高性能HTL.
- 为了研究Cu-doping对ZnCo2O4作为HTL的影响.
- 用基于ZnCo2O4的HTL来评估PSC的性能和稳定性.
主要方法:
- 低温sol-gel合成ZnCo2O4和Cu-dopedZnCo2O4薄膜. 合的ZnCo2O4薄膜. 在低温sol-gel合成中,ZnCo2O4和Cu-dopedZnCo2O4薄膜被使用.
- 使用基于ZnCo2O4的HTL和矿吸收器制造反转PSC.
- 性能特征包括功率转换效率 (PCE) 和电流歇斯底里.
- 在环境条件下进行长期稳定性测试.
主要成果:
- Cu-doped ZnCo2O4 (2%Cu@ZnCo2O4) HTLs在没有电流歇斯底里的情况下达到20.0%的最大PCE.
- 无兴奋剂的ZnCo2O4和PEDOT:PSS HTL导致PCE分别为15.79%和12.3%,具有显著的hysteresis.
- 具有2%Cu@ZnCo2O4 HTL的PSC在环境条件下在18:00小时后保留了90%的初始效率.
- 大面积 (10x10厘米) 的矿迷你模块使用2%Cu@ZnCo2O4 HTL显示了超过15%的PCE.
结论:
- 低温sol-gel合成的ZnCo2O4,特别是Cu-doped时,是矿太阳能电池的高效HTL.
- 与PEDOT:PSS相比,基于ZnCo2O4的HTL提供了更高的性能,稳定性和无歇斯底里操作.
- ZnCo2O4 HTLs的稳定性归因于它们对基本矿前体溶液的不敏感性,与PEDOT:PSS.不同.
