通过顺序接口工程来减少矿/C60接口损失,以实现高效的矿/并联太阳能电池
Zhou Liu1, Hongjiang Li2, Zijing Chu1
1National Laboratory of Solid State Microstructures, College of Engineering and Applied Sciences, Frontiers Science Center for Critical Earth Material Cycling, Nanjing University, Nanjing, 210023, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|November 8, 2023
概括
使用乙烯基二胺二氧化物和4--甲化的接口工程可以增强宽带间隙矿太阳能电池. 这一策略提高了效率和开放电路电压,为高性能矿/联电池铺平了道路.
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.
- 半导体物理 半导体物理
背景情况:
- 宽带间隙 (WBG) 矿太阳能电池对于高效的协奏应用至关重要.
- 在矿/电子选择性接触接口上,非辐射重组和载体运输损失限制了设备的性能.
- 克服接口损失是达到WBG矿太阳能电池理论效率极限的关键.
研究的目的:
- 制定一个连续接口工程 (SIE) 策略,以减轻WBG矿/C60接口的损失.
- 为了提高WBG矿太阳能电池的功率转换效率 (PCE) 和开放电路电压 (Voc).
- 为了证明SIE在矿/二联太阳能电池中的有效性.
主要方法:
- 乙二胺二氧化物 (EDAI2) 连续沉积,然后在WBG矿膜上沉积4--甲化物 (4F-PEACl).
- 修改过的矿/C60接口的表征,以分析带对齐和重组动态.
- 制造和测试单连接WBG矿太阳能电池和单质矿/双联太阳能电池.
主要成果:
- SIE策略有效地缩小了导电带偏移,并降低了矿/C60接口上的重组速度.
- 优化的WBG矿太阳能电池 (1.67 eV) 实现了21.8%的PCE和1.262 V的Voc.
- 一个带有双纹理的单质矿/二联太阳能电池显示了29.6%的稳定PCE (在1厘米2处获得29.0%的认证).
结论:
- 序列接口工程是一种强大的方法来提高WBG矿太阳能电池的性能.
- 开发的SIE方法显著减少了与接口相关的损失,从而实现更高的效率.
- 这项工作突出了工程WBG矿顶层电池的潜力,用于高效的矿/并联太阳能能量转换.
