在矿-NiO_x接口中抑制氧化,用于高效和稳定的锡矿太阳能电池

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 可再生能源是可再生能源的来源.
• 纳米技术纳米技术

背景情况:

• 无机氧化 (NiO_x) 由于其成本效益和稳定性,是矿太阳能电池的一个有前途的孔运输材料 (HTM).
• 然而,NiO_x在锡矿太阳能电池 (TPSC) 中的功率转换效率 (PCE) 与有机HTM相比较低,这归因于接口障碍.

研究的目的:

• 为了确定TPSC中矿-NiO_x接口上的孔运输障碍的起源.
• 开发一个界面修改策略,以提高基于NiO的TPSC的性能和稳定性.

主要方法:

• 接口工程使用一个自组装的单层 (4-(7H-dibenzo[c,g]carbazol-7-yl) ethyl) 酸 (2PADBC).
• 在矿-NiO_x接口上对缺陷抑制和电子性质变化的分析.

主要成果:

• 2PADBC结了Ni,抑制了Ni^≥3+缺陷,并减少了四价值Sn缺陷的非辐射重组.
• 开放电路电压从0.712V大幅增加到0.825V.
• 在小面积设备中达到14.19%的PCE,在大面积 (1cm²) 设备中达到12.05%.
• 提高运行稳定性,在1000小时后保持超过93%的初始效率.

结论:

• 开发的2PADBC接口修改有效地减轻了矿-NiO_x接口上的电荷重组损失.
• 这一战略显著提高了基于NiO的TPSC的效率和长期运营稳定性.