以酸为基础的倒置矿太阳能电池,效率超过25%,通过两性分子孔输送器实现
Huidong Zhang1, Shuo Zhang1, Xiaoyu Ji1
1Key Laboratory for Advanced Materials and Joint International Research Laboratory of Precision Chemistry and Molecular Engineering, Shanghai Key Laboratory of Functional Materials Chemistry, Frontiers Science Center for Materiobiology and Dynamic Chemistry, Institute of Fine Chemicals, School of Chemistry and Molecular Engineering, East China University of Science & Technology, Shanghai, 200237, P. R. China.
一种新的两性分子,PTZ-CPA,可以为反转矿太阳能电池 (PSC) 提供高质量的formamidinium化 (FAPbI3) 薄膜. 这一突破显著提高了PSC的效率和稳定性.
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:
- 化 (FAPbI3) 是矿太阳能电池 (PSC) 的最佳吸收剂.
- 在倒置PSC中应用FAPbI3受到基板上薄膜形成较差的限制.
- 现有的孔输送材料阻碍了FAPbI3膜的质量.
研究的目的:
- 开发一种新型的孔输送器,用于在倒置PSC中改进FAPbI3膜形成.
- 为了提高基于FAPbI3的倒置PSC的效率和稳定性.
- 研究分子结构在界面性质中的作用.
主要方法:
- 合成了一种多功能的两性分子, (2-(4-(10H-phenothiazin-10-yl) phenyl)-1-cyanovinyl) 酸 (PTZ-CPA).
- 使用PTZ-CPA作为FAPbI3沉积的孔选择性底层.
- 特性 FAPbI3 薄膜质量,光发光和设备性能.
- 在操作压力下评估设备的稳定性.
主要成果:
- PTZ-CPA形成了一个超湿的底层,使高质量的FAPbI3薄膜成为可能.
- 与MeO-2PACz相比,PTZ-CPA增强了FAPbI3的结晶性和被动化的缺陷.
- 实现光发光量子产量的四倍增加和载体寿命的八倍增加.
- PTZ-CPA改善了能量水平对齐,提高了孔采集效率.
- 在基于FAPbI3的倒置PSC中实现了创纪录的25.35%的功率转换效率.
- 证明了出色的长期稳定性,在40°C下2000小时后保持超过90%的效率.
结论:
- PTZ-CPA是基于FAPbI3的倒置PSC的高效孔输送器.
- PTZ-CPA的分子设计优化了接口特性,以提高性能.
- 这项工作为高效和稳定的FAPbI3倒置矿太阳能电池铺平了道路.
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