倒置宽带间隔2D/3D矿太阳能电池>22%的效率和低电压损失
Zonglong Song1, Jing Yang2, Xiyue Dong1
1The Centre of Nanoscale Science and Technology and Key Laboratory of Functional Polymer Materials, Institute of Polymer Chemistry, College of Chemistry and Renewable Energy Conversion and Storage Center (RECAST), Nankai University, Tianjin 300071, China.
Nano letters
|July 11, 2023
概括
研究人员使用八-1,8-二 (ODA) 开发了一种2D/3D混合宽带间隙矿,以提高太阳能电池的效率. 这一策略显著减少了重组和相分离,在宽带间隙矿中实现了创纪录的22.19%的功率转换效率 (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:
- 宽带间隙矿对于高性能联太阳能电池至关重要,旨在超越Shockley-Queisser极限.
- 阶段分离和电荷载体重组是限制矿太阳能电池 (PSC) 性能和稳定的重大挑战.
研究的目的:
- 为太阳能电池应用开发一种稳定高效的宽带间隙矿材料.
- 为了抑制相位分离,减少矿膜中的非辐射重组损失.
- 提高PSC的整体设备性能和稳定性.
主要方法:
- 使用八-1,8-二 (ODA) 作为间隔剂制造2D/3D混合宽带间隙矿结构.
- 应用丁酸 (BAI) 作为表面缺陷消极剂,与ODA间隔器协同使用.
- 材料特性,相位稳定性和设备性能的表征,包括开通电路电压 (VOC) 和功率转换效率 (PCE).
主要成果:
- 加入ODA有效地抑制了相位分离,并减少了电荷载体非辐射重组.
- 与BAI的协同治疗进一步改善了相稳定性和设备性能.
- 优化的PSC实现了1.26V的开放电路电压 (VOC) 和22.19%的冠军功率转换效率 (PCE) 宽带间隙矿 (例如>1.65 eV).
- 这与控制装置相比是一个显著的改进 (1.16 V VOC,18.50% PCE).
结论:
- 开发的2D/3D混合矿战略有效地抑制相位分离,从而提高了设备的性能.
- 在ODA间隔和BAI被动化的结合提供了一个可行的路线,制造高效和稳定的宽带间隙PSC.
- 这项工作为推进矿太阳能电池技术向商业可行性提供了一个有希望的方法.
