基于Eu的氨酸MOF可以实现高性能基于碳的矿太阳能电池
Dongqi Wu1, Huanyi Zhou1, Xiaoxia Lai1
1School of Chemistry and Chemical Engineering, Guangxi Key Laboratory of Electrochemical Energy Materials, Guangxi Colleges and Universities Key Laboratory of Applied Chemistry Technology and Resource Development, Guangxi University, Nanning, 530004, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|December 17, 2023
概括
一个新的2D Eu-TCPP MOF增强了无孔运输材料的基于碳的矿石太阳能电池 (C-PSC). 这种材料可以抑制缺陷,增强光收获,提高稳定性,达到18.13%的功率转换效率.
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.
背景情况:
- 无孔运输材料 (HTM) 的碳基矿太阳能电池 (C-PSC) 面临着低功率转换效率 (PCE) 的挑战.
- 开发高效和稳定的无HTMC-PSC对于推进矿太阳能技术至关重要.
研究的目的:
- 引入一种新的2D欧-TCPP金属有机框架 (Eu-TCPP MOF) 作为无HTMC-PSC的有效组件.
- 调查Eu-TCPP MOF对缺陷抑制,光采集和设备稳定性的协同效应.
主要方法:
- 制造无HTM的C-PSC,在矿和碳电极层之间采用2D Eu-TCPP MOF.
- 描述MOF的特性,包括其吸收光谱和疏水性.
- 分析能量波段对齐,缺陷抑制和光利用机制 (例如,福斯特共振能量转移).
- 在各种环境条件下 (湿度,热,紫外线) 评估设备性能 (PCE) 和长期稳定性.
主要成果:
- 欧-TCPP MOF 显著抑制了缺陷,并增强了光采集能力.
- 实现了有利的能量波段对齐,以改善孔采集.
- 通过Förster的共振能量转移,证明了更好的光利用和矿保护.
- 在没有HTM的C-PSC中达到18.13%的冠军功率转换效率 (PCE).
- 没有封装的设备表现出了显著的热和紫外线稳定性,在高湿度 (65%-85%RH) 下5500小时后保留了80.6%的初始PCE.
结论:
- 2D Eu-TCPP MOF是开发高效和稳定的无HTMC-PSC的有希望的材料.
- MOF中的协同效应有助于克服矿太阳能电池技术的关键局限性.
- 这种方法为更耐用和更具成本效益的矿太阳能电池提供了一条道路.
