体CsBr纳米晶触发了无机阴离子和离子交换,使得高性能矿太阳能电池成为可能
Yang Li1, Feng Gao1, Chao Luo1
1State Key Lab for Mesoscopic Physics and Frontiers Science Center for Nano-optoelectronics, School of Physics, Peking University, Beijing, 100871, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|October 24, 2023
概括
这项研究引入了使用CsBr纳米晶的矿太阳能电池的新型表面处理方法. 这种方法实现了均的离子兴奋剂和缺陷被动化,大大提高了效率和稳定性.
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:
- 矿太阳能电池的表面处理面临的挑战是配剂和溶剂的兼容性.
- 在矿膜中实现受控的离子兴奋剂对于设备性能至关重要.
研究的目的:
- 开发一种方法,通过表面处理对矿太阳能电池进行纵向注.
- 通过解决表面缺陷和能量水平对齐,提高矿太阳能电池的效率和稳定性.
主要方法:
- 利用CsBr环状纳米晶体,在矿表面为离子交换创造一个流动的环境.
- 在整个矿膜中诱导了均的Cs+和梯度Br-分布.
- 使用长链有机配体将多余的PbI2转化为准2D矿,用于缺陷被动化.
主要成果:
- 成功地实现了同时均的Cs+和梯度Br-分布.
- 通过形成稳定的近二维矿层来消极化表面缺陷.
- 抑制不利的n型兴奋剂,优化能量水平对齐.
- 实现了 23.22% 的冠军功率转换效率 (PCE),开放电路电压 (VOC) 为 1.12 V.
- 证明了出色的稳定性,在环境空气中1056小时后保留97.12%的PCE,在200小时的照明下保持91.56%.
结论:
- 开发的表面处理策略使无机离子在矿膜中无损地引入.
- 该方法显著提高了矿太阳能电池的效率和长期稳定性.
- 这种方法为推进矿太阳能电池技术提供了一个有前途的途径.
