作为用于矿太阳能电池中使用的电活性材料的N,N-Bis,9-甲基-3-碳醇) -4-尼西丁
Jonas Keruckas1, Patryk Janasik2,3, Rasa Keruckienė1,2
1Department of Polymer Chemistry and Technology, Kaunas University of Technology, Baršausko 59, Kaunas 51423, Lithuania.
概括
一种新的穿孔传输材料,9-甲基-3-碳酸) - - 4-亚尼西尔) 胺,对矿太阳能电池显示出希望. 这种具有成本效益的化合物具有很高的热稳定性,并在初步测试中实现了15.5%的功率转换效率.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 有机化学 有机化学
- 太阳能光伏发电是如何实现的
背景情况:
- 矿太阳能电池需要高效的孔输送材料 (HTM) 才能达到最佳性能.
- 开发具有成本效益和稳定的HTM对于商业化矿太阳能技术至关重要.
研究的目的:
- 合成和描述一种新型有机化合物,Di(9-methyl-3-carbazolyl) -(4-anisyl) amine,作为矿太阳能电池的潜在HTM.
- 评估材料的热,电化学和电荷传输特性.
- 评估其在制造矿太阳能电池中无添加剂孔输送层 (HTL) 的性能.
主要方法:
- 使用廉价的原料进行三步合成.
- 热分析 (玻璃过渡温度,热稳定性).
- 电化学表征 (循环电压测量,电化学阻抗光谱学).
- 谱学研究 (电子自旋共振,UV-Vis-NIR吸收光谱电化学).
- 计算建模 (密度函数理论).
- 矿太阳能电池的设备制造和性能测试.
主要成果:
- 合成的Di(9-甲基-3-碳酸) -(4-氨酸) 胺具有高玻璃过渡温度 (93°C) 和良好的热稳定性 (在374°C下减轻5%的重量).
- 电化学研究显示了可逆氧化,并提出了氧化机制.
- 真空沉积的薄膜显示出低的电离电位 (5.02 ± 0.06 eV) 和高孔流动性 (10−3 cm2/Vs).
- 使用这种化合物作为无添加剂HTL的初步矿太阳能电池实现了15.5%的功率转换效率.
结论:
- 9-甲基-3-碳基) - - 4-亚尼西尔) 胺是矿太阳能电池的一个有希望的,具有成本效益的HTM.
- 它有利的热和电子特性有助于有效的电荷传输.
- 这种材料可以制造高性能,无剂的HTL,从而推进矿太阳能电池技术.
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