在不稳定的甲基基矿上进行表面终结,用于改进的矿太阳能电池的绝缘屏障
Yanfeng Miao1, Meng Ren1, Haifei Wang1
1School of Environmental Science and Engineering, Frontiers Science Center for Transformative Molecules, Shanghai Jiao Tong University, 200240, Shanghai, China.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|October 31, 2023
概括
研究人员开发了一种新的三甲基 (BTA) 表面终端,用于甲基三化 (MAPbI3) 矿太阳能电池. 这种方法提高了缺陷被动化和加工稳定性,在电池和迷你模块中实现了高效率.
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
- 固态化学 固态化学
背景情况:
- 有机-无机混合矿在缺陷被动化方面具有优势,但在异构结构形成方面面临挑战.
- 在矿上控制表面终结是很困难的,因为阴离子替代反应会导致不必要的低维/三维 (LD/3D) 异构结构.
- 甲基三化 (MAPbI3) 是一个有前途的矿材料,但以其不稳定而闻名.
研究的目的:
- 开发一种新的表面终结策略,用于MAPbI3矿,使用功能性有机离子.
- 为了克服在表面修饰过程中形成LD/3D异构的挑战.
- 通过有效的缺陷被动化,提高基于MAPbI3的太阳能电池的稳定性和效率.
主要方法:
- 采用三甲基 (BTA) 功能性离子与设计的硬质障碍物进行表面终结.
- 在MAPbI3.3中研究了BTA和甲基 (MA) 离子体之间的离子替代反应.
- 制造和特征 BTAI 表面终端 MAPbI3 薄膜和设备.
主要成果:
- 由于BTA离子的固体阻碍,BTA4Pb3I10通过离子替代防止形成特定的1.5维矿 (BTA4Pb3I10),从而允许宽的加工窗口.
- 与BTA4Pb3I10-MAPbI3异质连接相比,BTAI表面终端显示出优越的缺陷被动化.
- 在0.085平方厘米的太阳能电池中实现了22.03%的高功率转换效率,在11.52平方厘米的迷你模块中达到18.57%.
结论:
- 三甲基 (BTA) 功能离子为不稳定的MAPbI3矿提供了有效的表面终结.
- 开发的方法提高了缺陷被动化和设备性能,从而提高了高效率.
- 这种方法为稳定高效的矿太阳能电池和模块提供了一个有前途的途径.
