操纵无机矿太阳能电池的核和晶体生长
Xinwen Zhang1, Chengbin Fei1, Lening Shen2
1Department of Physics, University of Miami, Coral Gables, Florida 33146, United States.
ACS applied materials & interfaces
|August 7, 2023
概括
研究人员改进了无机矿太阳能电池,使用二甲基胺 (DMAc) /二甲基胺 (DMF) 辅溶剂进行更好的核和化 (CsBr) 控制晶体生长. 这提高了稳定性,并实现了17.67%的功率转换效率.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 太阳能光伏发电是如何实现的
- 固态化学 固态化学
背景情况:
- 与混合有机-无机材料相比,无机金属化物矿为太阳能电池提供了优越的热稳定性.
- 纯三化 (CsPbI3) 具有理想的带隙,但在环境条件下缺乏相位稳定性.
- 高质量的矿膜形态对于高效和稳定的矿太阳能电池至关重要.
研究的目的:
- 设计核和晶体生长过程,以制造稳定高效的无机矿膜.
- 为了克服使用二甲基形式胺 (DMF) 作为无机矿膜沉积的单一溶剂的局限性.
- 为了提高无机矿太阳能电池的功率转换效率和环境稳定性.
主要方法:
- 利用二甲基胺 (DMAc) /DMF辅溶剂系统在旋转涂层过程中促进核化.
- 引入化 (CsBr) 进入二甲基三化 (DMAPbI3) /CsI前体,以调节晶体生长.
- 研究了辅溶剂和添加剂对薄膜形态,结晶性和设备性能的影响.
主要成果:
- DMAc/DMF辅溶剂系统增加了核化密度和改善了表面覆盖.
- 添加CsBr导致了没有针孔的薄膜,具有增强的晶度,而不会改变带间隙.
- 优化的无机矿太阳能电池实现了17.67%的功率转换效率,显著改善了环境稳定性.
结论:
- 核和晶体生长工程是改善无机矿太阳能电池的有效策略.
- DMAc/DMF辅溶剂和CsBr添加剂的组合为高性能和稳定的无机矿器件提供了可行的途径.
- 这项工作表明了朝着更强大和更高效的无机矿太阳能电池技术的道路.
