超宽带间隙矿中的酸盐三连接太阳能电池
Shunchang Liu1,2, Yue Lu3, Cao Yu4
1Department of Chemical and Biomolecular Engineering, National University of Singapore, Singapore, Singapore.
Nature
|March 4, 2024
概括
研究人员推出了酸盐 (OCN-) 作为一种新的伪化物来调整矿太阳能电池带隙. 这项创新提高了缺陷耐受性,减少了重组,使高效的三联太阳能电池成为可能.
科学领域:
- 材料科学
- 可再生能源
- 固态物理
背景情况:
- 矿太阳能电池为合应用提供独特的带隙调整性.
- 对于三连接电池,增加1.90 eV以上的矿带隙往往会导致显著的电压损失.
- 为了提高太阳能电池效率,最大限度地减少宽带间隙矿的电压损失至关重要.
研究的目的:
- 研究酸盐 (OCN-) 在矿太阳能电池中作为化物替代物的潜力.
- 探索OCN-纳入对矿晶格结构和光电子特性的影响.
- 为三联太阳能电池开发高效的宽带间隙矿材料.
主要方法:
- 含有OCN的矿材料的合成和表征.
- 使用电子显微镜和X射线散射来确认OCN-结合并分析格子结构.
- 制造和测试的单连接和三连接矿太阳能电池设备.
主要成果:
- 证实OCN-纳入矿格子,导致格子扭曲和化物分布均.
- 基于OCN的矿显示出增强的缺陷形成能量和减少的非辐射重组.
- 实现了1.93 eV的矿单连接装置,具有1.422V的开放电路电压 (VOC) 和矿-矿-三连接电池,效率为27.62%.
结论:
- 酸盐 (OCN-) 是一种可行的伪化物,可以在不损害材料质量的情况下调整矿带隙.
- OCN- 结合有效抑制非辐射重组,并改善宽带间隙矿的电压特性.
- 这项工作为高效的矿式太阳能电池铺平了道路,
