通过使用通用双功能聚合物进行矿太阳能电池的增强的近费米级分离
Dachang Liu1,2,3,4, Chen Chen1,2,3, Xianzhao Wang1,2,3,4
1Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology, Chinese Academy of Sciences, Qingdao, 266101, P. R. China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|December 19, 2023
概括
研究人员开发了一种聚合物添加剂,以减少矿太阳能电池 (PSC) 中的电压损失. 这一策略将开放电路电压 (VOC) 提升至接近理论极限,提高PSC的性能和效率.
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.
- 太阳能光伏发电是如何实现的
背景情况:
- 矿太阳能电池 (PSC) 具有高功率转换效率 (PCE) 和简单的制造.
- 开放电路电压 (VOC) 损失阻碍了PSC性能提升.
研究的目的:
- 引入一种通用的多功能聚合物添加剂,以提高PSC中的VOC.
- 为了克服VOC损失的限制,并接近Shockley-Queisser (S-Q) 极限.
主要方法:
- 采用了一种使用多功能聚合物添加剂的简单策略.
- 添加剂使矿膜中的阴离子和阴离子缺陷无效.
- 研究了能量水平对齐和抑制非辐射重组的研究.
主要成果:
- 聚合物添加剂增加了VOC,达到S-Q限值的95.5%.
- 冠军设备实现了1.24V的VOC和23.86%的PCE (1.59 eV矿).
- 1.57 eV PSC 的 PCE 达到了 25.04%,而 14 cm2 模块的 PCE 达到了 21.95%.
结论:
- 该策略有效地消除了缺陷,增强了近似费米水平分割 (QFLS).
- 这种通用方法在各种矿系统中显著改善了VOC.
- 该方法为实现PSC理论效率极限提供了一条途径.
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