通过孔输送层修改缺陷被动化和离子协调,用于高性能无机矿太阳能电池
Yali Liu1, Tianfei Xu1, Zhuo Xu1
1Key Laboratory of Applied Surface and Colloid Chemistry, Ministry of Education, Shaanxi Key Laboratory for Advanced Energy Devices, Shaanxi Engineering Lab for Advanced Energy Technology, School of Materials Science and Engineering, Shaanxi Normal University, Xi'an, 710119, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|August 24, 2023
概括
三胺添加剂通过减少高电压缺陷和改善水分稳定性来增强无机矿太阳能电池,提高性能和寿命.
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:
- 金属化物无机矿太阳能电池 (PSC) 显示出高效率的潜力,但受到表面缺陷和不稳定的孔输送层 (HTL) 的限制.
- 表面缺陷导致非辐射电荷重组,降低开放电路电压 (VOC) 和功率转换效率 (PCE).
- 当前的HTL虽然高效,但损害了设备的湿度稳定性.
研究的目的:
- 引入使用胺 (TA) 作为无机PSC的HTL添加剂的双重作用策略.
- 为了使矿薄膜的表面缺陷被动化,并提高HTL的水分稳定性.
- 提高PSC设备的整体性能和运行稳定性.
主要方法:
- 将生物相容的胺 (TA) 作为添加剂纳入无机PSC的孔输送层 (HTL).
- 矿膜表面缺陷和电荷载体动态的表征.
- 对设备性能 (VOC,PCE) 和在潮湿条件下的长期稳定性进行评估.
主要成果:
- TA使表面缺陷无效,减少陷密度和延长充电寿命,导致VOC从1.192增加到1.251V.
- 使用TA添加剂的PSC在标准照明下达到21.8%的PCE.
- 在HTL中,TA与离子协调,增强耐湿性并保持矿黑相,设备在经过800小时的湿度暴露后保留90%的初始PCE.
结论:
- 三胺是一种有效的添加剂,可以同时提高无机PSC的VOC和水分稳定性.
- 拟议的战略显著提高了设备性能和运行寿命,克服了当前PSC技术的关键局限性.
- 这种方法为开发更稳定,更高效的无机矿太阳能电池提供了有希望的途径.


