与C-N相关的捐赠型氨酸衍生物:未公开的孔载材料,用于高效的混合矿太阳能电池
Melani J A Reis1, Ana T Nogueira2,3, Ana Eulálio2,3
1LAQV-Requimte and Department of Chemistry, University of Aveiro, 3010-193 Aveiro, Portugal. nmoura@ua.pt.
Dalton transactions (Cambridge, England : 2003)
|August 7, 2023
概括
新的碳醇功能Zn(II) 和Cu(II) 氨酸复合物显示出作为矿太阳能电池 (PSC) 的孔输送材料 (HTM) 的前景. 复合5a表现出卓越的性能,实现了10.01%的功率转换效率.
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.
- 有机化学 有机化学
背景情况:
- 矿太阳能电池 (PSC) 需要高效的孔输送材料 (HTM) 才能达到最佳性能.
- 开发新的HTM对于推进PSC技术和实现更高功率转换效率至关重要.
研究的目的:
- 合成和表征基于Zn (II) 和Cu (II) 的新型氨酸复合物,其功能与碳醇单元相结合.
- 评估这些复合体在PSC中作为HTM的潜力.
- 研究金属中心对材料性能和设备性能的影响.
主要方法:
- 通过核替代或C-N合合成Zn (II) 和Cu (II) 氨酸复合物.
- 使用循环电压测量对孔挖掘的评估.
- 分子轨道和优化几何学的分析.
- 光发光的特征化研究孔转移.
- 用新型HTMs制造和测试PSC,将其与spiro-OMeTAD进行比较.
主要成果:
- 与复合物5b (Cu(II)) 相比,复合物5a (Zn(II)) 与矿具有更好的价值带对齐.
- 光发光灭证实了在HTMs的存在下高效的孔转移.
- 使用复杂5a的优化PSC实现了接近1V的高开路电压和13.79mA cm-2.2的短路电流密度.
- 复合体5a的最大功率转换效率 (PCE) 记录为10.01%,占spiro-OMeTAD实现的PCE的65%.
结论:
- 开发的C-N链接的捐赠型氨酸衍生物是PSC的有效HTM.
- 复合物5a,Zn (II) 复合物,显示出提高PSC效率和可重复性的巨大潜力.
- 这些新的氨酸复合物在矿太阳能转化领域为标准的HTM提供了有希望的替代品.
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