硫酸盐含有多电解质用于矿修饰:化学配置,性质和性能

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.
• 可再生能源可再生能源是可再生能源.

背景情况:

• 矿太阳能电池 (PSC) 提供高功率转换效率 (PCE),但存在不稳定性.
• 表面被动化对于提高PSC性能和寿命至关重要.
• 使用新材料开发有效的被动化策略是一个活跃的研究领域.

研究的目的:

• 设计和研究三种含硫酸盐的多电解质,用于矿膜被动化.
• 了解这些多电解质在修改矿膜中的结构性质关系.
• 评估这些多电解质对矿太阳能电池的效率和稳定性的影响.

主要方法:

• 三种含硫酸盐的多电解质的合成和表征:烯-二烯共聚合物 (STF),烯-碳素共聚合物 (SCF) 和烯-烯共聚合物 (SPF).
• 用抗溶剂方法应用聚电解质来使矿膜被动化.
• 矿太阳能电池设备的制造和测试,其中包含被动化膜.
• 设备性能 (PCE) 和环境条件下的稳定性 (湿度和储存时间) 的评估.

主要成果:

• STF和SCF有效地被动化了矿膜,从而改善了晶粒结构和膜形态.
• 经过STF修改的薄膜呈现出大晶粒,而SCF修改的薄膜则是均且连续的.
• 由于表面聚合,SPF的适用性较差.
• 使用STF和SCF的设备与控制设备相比,显示出明显更高的PCE和增强的稳定性.
• 带有STF和SCF的未封装设备在40天后在30-40%的相对湿度下保留了大约80%的初始PCE.
• 基于SCF的设备显示出卓越的稳定性,在20天后在60-80%的相对湿度下保持60%的初始PCE.

结论:

• 含有硫酸盐的多电解质,特别是STF和SCF,对矿膜被动化和结晶控制有效.
• 这些共聚合物提高了矿太阳能电池的效率和长期稳定性.
• 聚电解质的化学配置显著影响其修饰效果和设备性能.
• SCF显示出开发高度稳定的矿太阳能电池的有前途潜力.