SnO₂ - 矿接口工程 基于通过多功能N-(2-乙胺)-2-氨基乙硫酸的双面被动化,实现高效和稳定的太阳能电池

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:

• 矿太阳能电池 (PSC) 需要高效的被动化策略,以提高性能和稳定性.
• 具有多个功能组的有机分子为PSC中缺陷抑制提供了潜在的潜力.
• 接口工程对于优化电荷传输和最大限度地减少PSC中的再组合至关重要.

研究的目的:

• 引入N-(2-乙胺) -2-氨基乙硫酸 (ACES) 作为矿太阳能电池的接口修饰剂.
• 研究ACES功能组对缺陷被动化和电荷动态的协同效应.
• 通过界面修改来提高PSC的效率和长期稳定性.

主要方法:

• 在锡氧化物 (SnO2) 和矿接口上应用ACES.
• 描述ACES功能组 (氨基,碳基,硫酸) 以及它们对电子性能的影响.
• 使用光谱和显微技术评估矿膜结晶性和缺陷被动化.
• 对PSC的性能测试,包括在不同湿度条件下进行电流电压 (J-V) 测量和稳定性评估.

主要成果:

• ACES促进了从SnO2中提取电荷,并改善了能量水平的对齐.
• 在ACES中的硫酸组有效地使矿薄膜中无协调的Pb2+缺陷无效.
• 使用ACES的接口修改增强了矿晶体性和减少了非辐射重组.
• 功率转换效率 (PCE) 从20.21%提高到22.65%,降低了J-V歇斯底里.
• 在2000小时 (低湿度) 和1000小时 (高湿度) 的储存后,未封装的设备保留了90%和80%的初始PCE.

结论:

• 对于高效稳定的PSC来说,ACES是一种有效的双面无效化剂.
• 使用ACES的接口工程显著提高了矿太阳能电池的性能和运行寿命.
• 这项工作为矿光伏中的先进缺陷被动化策略提供了途径.