绿色溶剂可加工,不对称的无添加剂孔运输层材料,用于高效和稳定的n-i-p矿太阳能电池和模块

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.
• 有机电子 有机电子

背景情况:

• 无添加剂的孔输送层 (HTL) 对于稳定 n-i-p 矿太阳能电池 (pero-SC) 是必不可少的.
• 传统的HTL通常使用有毒溶剂,阻碍了工业可扩展性.
• 一个关键的挑战是平衡HTL材料在绿色溶剂中的溶解度,同时保持高晶度.

研究的目的:

• 设计一种新型,线性,有机的小分子,用于Pero-SC中的无多HTLs.
• 为了克服HTLs在绿色溶剂中的可溶性限制,同时提高材料性能.
• 为了实现高功率转换效率 (PCEs) 和运行稳定性,使用环保加工.

主要方法:

• 设计了一种新的线性有机小分子,BDT-C8-3O,具有不对称的极性基乙烯糖醇侧链.
• 经过加工BDT-C8-3O作为一种无多剂的HTL,使用甲和绿色溶剂3-甲基环松.
• 制造了n-i-p pero-SCs并评估了它们在大面积模块中的功率转换效率,稳定性和性能.

主要成果:

• 用二和3-甲基环松加工的BDT-C8-3O HTL分别实现了24.11%和23.53%的世界纪录PCE.
• 设备表现出了显著的操作和热稳定性,在2000小时后保持了超过84%和79.5%的效率.
• 用绿色溶剂处理的BDT-C8-30 HTL制造的大面积模块 (5x5 cm2) 实现了超过20%的PCE.

结论:

• 新型BDT-C8-3O分子有效地作为无多HTL功能,克服了绿色溶剂加工的挑战.
• 这一突破使得高效和稳定的-SCs具有增强的结晶性和孔移动性.
• 这种材料显示出可扩展,具有成本效益和环保的矿太阳能电池制造的重大前景.