化酸基二维矿为高效和稳定的3D/2D异质连接矿太阳能电池

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:

• 三维矿太阳能电池 (PSC) 显示出高功率转换效率 (PCE) 的承诺.
• 在PSC中形成二维结构的添加剂可以增强PCE和操作稳定性.
• 基于 Cs_xMA_1-xPbI₃ (其中 MA 是甲基) 的 PSC 是一个关键的研究领域.

研究的目的:

• 引入一种新型的化盐,即2−甲乙化 (FEABr:Cl),作为PSC中的添加剂.
• 研究FEABr:Cl作为电子输送层 (ETL) 添加剂和矿表面处理的双重作用.
• 评估FEABr:Cl对矿膜质量,设备性能和操作稳定性的影响.

主要方法:

• FEABr:Cl被纳入了基于CsMAFAPbI₃的锡 (IV) 氧化物 (SnO₂) ETL的PSC.
• 用FEABr:Cl作为3D矿膜的表面处理.
• 分析了添加剂对电荷捕获缺陷,矿晶体生长,薄膜形态和设备指标的影响.

主要成果:

• FEABr:Cl使SnO₂ETL中的电荷捕获缺陷被动化,并调节了矿晶体的生长.
• 在矿表面形成了FEABr:Cl的疏水性2D封闭层,改善了薄膜质量和粒径.
• 表现最好的n-i-p PSC在最小的hysteresis下实现了超过23%的PCE.
• 带有2D封装层的未封装设备在潮湿条件下在持续的光和热下表现出增强的稳定性.

结论:

• FEABr:Cl的双重应用有效地提高了PSC的性能和稳定性.
• 形成一个疏水的2D封闭层对于改善设备特性至关重要.
• 这一战略为开发高效且耐用的矿太阳能电池提供了一个有前途的途径.