高效和耐用的平面碳基矿太阳能电池由聚钢改性孔输送层实现
Huiyin Zhang1, Yaoyao Song1, Yunzhao Sun1
1School of Instrument Science and Opto-Electronics Engineering, Beijing Information Science & Technology University, Beijing 100192, PR China.
Journal of colloid and interface science
|August 21, 2023
概括
研究人员通过将疏水性聚钢 (PS) 纳入Spiro-OMeTAD孔输送层来提高矿太阳能电池 (PSC) 的稳定性和效率. 这种修改改善了薄膜质量和耐湿性,从而产生了耐用,高性能的碳基PSC.
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:
- 矿太阳能电池 (PSC) 的效率和耐用性取决于功能层的特性.
- 螺旋OMeTAD是一种常见的孔承载材料,但由于吸湿性添加剂和薄膜形成不良,限制了PSC的性能和稳定性.
- 这些局限性表现为设备的效率降低和长期退化.
研究的目的:
- 通过使用聚钢 (PS) 来增强Spiro-OMeTAD的疏水性和膜形成能力.
- 通过使用PS修饰的Spiro-OMeTAD来提高平面碳基PSC的稳定性和效率.
- 为了研究PS结合对孔输送层的形态和载体运输特性的影响.
主要方法:
- 将疏水性聚合物聚乙烯 (PS) 纳入添加剂合的Spiro-OMeTAD.
- 使用PS修改的Spiro-OMeTAD制造平面碳基PSC.
- 通过在环境大气下进行老化测试来评估设备的稳定性,而无需封装.
- 薄膜形态和界面载体运输的表征.
主要成果:
- 经过PS修改的Spiro-OMeTAD片表现出改善的疏水性和减少的针孔,提高了片质量.
- 在环境条件下经过2500小时的老化后,衍生出来的基于平面碳的PSC保持了92%的初始效率.
- 由于改善的形态学,观察到显著增强的界面载体运输.
- 实现了21.06%的冠军功率转换效率,这对于平面碳基PSC来说是一个值得注意的结果.
结论:
- 聚乙烯的结合有效地解决了Spiro-OMeTAD的局限性,提高了材料和设备的性能.
- 开发的PS改性Spiro-OMeTAD是制造高度稳定和高效的基于碳的PSC的一个有前途的材料.
- 这种方法为推进矿太阳能技术的商业化潜力提供了一个可行的战略.
