在现场合成低维矿,效率>25% 稳定无MA矿太阳能电池
Yong Li1, Yuwei Duan1,2, Zhike Liu1
1Key Laboratory of Applied Surface and Colloid Chemistry, Ministry of Education, Shaanxi Key Laboratory for Advanced Energy Devices, Shaanxi Engineering Lab for Advanced Energy Technology School of Materials Science and Engineering, Shaanxi Normal University, Xi'an, 710119, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|March 26, 2024
概括
一种在现场合成的新型添加剂调节了高效矿太阳能电池 (PSC) 的矿结晶. 这种方法提高了薄膜质量,从而提高了25.19%的效率,并提高了设备的稳定性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 太阳能光伏发电是如何实现的
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 优化矿膜结晶对于高效和稳定的矿太阳能电池 (PSC) 至关重要.
- 当前的方法往往难以平衡效率,稳定性和可扩展的生产.
- 控制矿核和生长是提高光电子性能的关键.
研究的目的:
- 设计和合成一种用于调节矿结晶运动的新增剂.
- 为了提高PSC的矿膜的光电子特性和稳定性.
- 研究添加剂对矿膜形成和设备性能的协同作用.
主要方法:
- 通过在前体溶液中的but-3-yn-1-amine化物 (BAH) 和formamidinium iodide之间的添加反应,在现场合成一种新的添加剂.
- 对添加剂对矿中间阶段,核化和晶体生长的影响的分析.
- 含有添加剂的矿太阳能电池 (PSC) 的制造和表征.
主要成果:
- 添加剂有效控制了中间前体阶段,促进了受控的矿核化.
- 它诱导了二维矿层的形成,促进了首选的[001]方向生长,减少了晶格应变,并使表面缺陷被动化.
- 优化的PSC实现了25.19%的功率转换效率,其高开放电路电压为1.22V.
- 这些设备表现出极好的稳定性,在各种压力条件下 (环境空气,85°C,500小时MPPT) 保持超过90%的初始效率.
结论:
- 在现场合成的添加剂为优化矿结晶动力学提供了有效的策略.
- 这种方法导致矿太阳能电池的增强光电子特性和显著的操作稳定性.
- 开发的方法对高性能矿太阳能电池的可扩展制造具有前景.
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