Pd(II) /Pd(IV) 氧化还原穿用于抑制高效的石太阳能电池在粒边界的空缺缺陷

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 固态物理 固态物理
• 可再生能源可再生能源是可再生能源.

背景情况:

• 在石Cu₂ZnSn(S,Se)₄吸收器中,在粒度边界 (GBs) 的电荷损失限制了薄膜太阳能电池的性能.
• 原子空缺缺陷,特别是Sn和Se空缺 (V_Sn和V_Se),在英国地区普遍存在.
• 尽量减少这些缺陷对于提高太阳能电池效率至关重要.

研究的目的:

• 开发一种策略,以抑制基因组中的原子空缺缺陷,在石吸收器中.
• 调查 (Pd) 在减轻缺陷形成和提高石太阳能电池性能方面的作用.
• 通过缺陷被动化来实现高效的石太阳能电池.

主要方法:

• 采用了 (Pd) 元素辅助反应策略.
• 使用 Pd 作为 PdSe_x 化合物来覆盖 GBs,抑制 Sn 和 Se 挥发.
• 使用Pd(II) /Pd(IV) 氧化还原穿器来促进Se原子交换并消除现有的V_Se缺陷.

主要成果:

• 该Pd策略有效地抑制了Sn和Se的挥发以及GBs的V_Sn和V_{Se缺陷的形成.}
• 现有的V_Se缺陷在GBs中通过Pd氧化还原穿机制被消除.
• 电荷重组损失显著减少,并且增强了石吸收器的p型特征.

结论:

• Pd元素辅助反应策略有效地抑制了石吸收器中的原子空位缺陷.
• 这种方法导致电荷重组减少,并改善设备性能.
• 实现了高性能石太阳能电池,其经过认证的总面积效率为14.3%,证明了该方法的可行性.