矿太阳能电池的协同离子定被动化,效率超过24%和超环境稳定性
Yunxuan Cao1, Xingfu Wang1, Juanjuan Sun2
1Guangdong Engineering Research Center of Optoelectronic Functional Materials and Devices, South China Normal University, Guangzhou 510631, China.
ACS applied materials & interfaces
|August 9, 2023
概括
一个新的协同性离子定被动化 (SIP) 策略有效地治愈矿太阳能电池的缺陷. 这种方法显著提高了设备的效率和稳定性,为先进的矿电子产品铺平了道路.
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:
- 颗粒边界和矿薄膜接口上的缺陷状态会导致电荷重组和离子迁移,降低设备的效率和稳定性.
- 这些缺陷,特别是与和相关的缺陷,是高性能矿太阳能电池的关键限制.
研究的目的:
- 为提高矿太阳能电池性能引入一种新的协同离子定被动化 (SIP) 策略.
- 设计和实施一个多功能分子,通过静电相互作用来修复缺陷.
- 调查SIP对设备效率,稳定性和电压特性的影响.
主要方法:
- 使用高通量密度功能理论 (DFT) 模拟来选阳离子和阴离子物种用于被动化分子.
- 进行了实验验证,以验证设计的被动化剂的有效性.
- 矿太阳能电池经过SIP策略制造和处理,随后进行了性能和稳定性测试.
主要成果:
- 协同的离子定被动化 (SIP) 策略成功地治愈了矿膜中的充电缺陷.
- 经SIP处理的矿太阳能电池实现了电力转换效率超过24%的最小hysteresis.
- 设备表现出了1.17V的显著开放电路电压,并在150小时高湿度暴露后保持了70%的初始效率.
结论:
- 对被动化剂的合理设计对于实现高性能矿电子产品至关重要.
- SIP战略为开发稳定高效的矿太阳能电池提供了一个有前途的途径.
- 这项工作展示了多功能分子在解决矿光伏中关键缺陷相关挑战方面的潜力.
