光刺激诱导的SnO2薄膜被动化,用于高效的矿太阳能电池
Nianyao Chai1, Xiangyu Chen1, Zhongle Zeng1
1State Key Laboratory of Advanced Technology for Materials Synthesis and Processing, International School of Materials Science and Engineering, Wuhan University of Technology, Wuhan430070, China.
National science review
|October 20, 2023
概括
这项研究引入了一种基于激光的新方法,用于在矿太阳能电池 (PSC) 中快速回火氧化锡电子输送层 (ETL). 这种技术显著提高了功率转换效率 (PCE) 和稳定性,为商业化铺平了道路.
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:
- 高性能矿太阳能电池 (PSC) 依赖于高质量的氧化 (SnO) 电子传输层 (ETL).
- 传统的热用于ETL制备需要高温和长时间的制造,阻碍了商业化.
- 缺陷被动化和改善结晶性对于有效的电荷传输和减少PSC中的再组合至关重要.
研究的目的:
- 开发一种新的,快速的,低温的制造技术,用于高质量的SnO2ETL.
- 通过使用超短激光脉冲来研究光刺激诱导的被动化潜力.
- 证明这种技术对高性能PSC和模块的效率和可扩展性.
主要方法:
- 一种非平衡,光刺激诱导的被动化技术,利用多个超短激光脉冲.
- 由光刺激,电子-电子和电子-声子散射驱动的超快速回火过程.
- 快速激光光束扫描可将火时间缩短到几分钟.
主要成果:
- 在SnO2中有效地被动化表面和散装缺陷,从而改善结晶性.
- 抑制载体重组和促进电荷运输在ETL-矿接口.
- 在PSC中实现的功率转换效率 (PCE) 为24.14% (抗溶剂) 和22.75% (无抗溶剂).
- 一个12厘米2无抗溶剂的矿太阳能模块实现了20.26%的PCE,增强了稳定性.
结论:
- 光刺激诱导的被动化为SnO2ETLs提供了一种快速有效的替代传统热的替代方案.
- 这种技术显著提高了矿太阳能电池和模块的性能和稳定性.
- 建立了一个有希望的低温制造方法,用于商业化高效的矿太阳能电池.


