兰化物3D超分子框架增强了稳定的矿太阳能电池,具有高紫外线利用率
Wei Wang1, Jian Zhang1, Kaifeng Lin1
1MIIT Key Laboratory of Critical Materials Technology for New Energy Conversion and Storage, School of Chemistry and Chemical Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin, 150001, P. R. China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|October 13, 2023
概括
兰化物有机框架 (Tb-cpon) 通过降低紫外线光的转化来增强矿太阳能电池 (PSC),提高效率至23.72%. 这些修改后的PSC在紫外线照射下显示出更好的稳定性和性能.
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
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 矿太阳能电池 (PSC) 是可再生能源的前景,但可以在紫外线照射下降解.
- 紫外线可以导致传统PSC的性能损失和退化.
- 下降能量转换是一种利用高能光子和提高太阳能电池性能的策略.
研究的目的:
- 为了提高矿太阳能电池 (PSC) 在紫外线照射下的性能和稳定性.
- 调查在PSC中使用兰化物有机框架 (Tb-cpon) 进行能量下转换.
- 探索Tb-cpon修饰对PSC结晶性和缺陷度的影响.
主要方法:
- 修改PSCs与兰化物有机框架 (Tb-cpon).
- 利用连接体到金属的电荷转移和福斯特共振能量转移 (FRET) 过程.
- 前体颗粒大小和薄膜晶度的表征.
- 在紫外线和太阳辐射下对修改PSC的性能测试,包括稳定性测试.
主要成果:
- 经过Tb-cpon修改的PSC在紫外线照射下表现出增强的性能和快速反应.
- 通过Tb-cpon降低能量转换,有效地将紫外线敏感的染色体与化物发光中心结合起来.
- 经过修改的PSC实现了23.72%的冠军效率,并在24小时紫外线照射后保持了80%以上的初始效率,而控制装置的效率为21%.
结论:
- 兰化物有机框架 (Tb-cpon) 修改是提高PSC性能和UV稳定性的有效策略.
- 在Tb-cpon中通过FRET的能量向下转换机制增强了光谱响应,并减少了PSC降解.
- 结合Tb-cpon导致矿混合膜的结晶性改善和缺陷度降低.
