对于屋顶和室内应用的双,三,四松石太阳能电池的稳定性和性能进行比较分析

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:

• 太阳能市场正在发展,矿太阳能电池 (PSC) 准备与 (Si) 太阳能电池一起对未来产生重大影响.
• 优化矿膜组成对于实现PSC所需的带隙,性能和稳定性至关重要.
• (Cs) 和 (Rb) 离子在PSC中越来越多地被用于提高效率.

研究的目的:

• 在各种环境条件下分析双,三和四PSC的性能和稳定性.
• 为了比较不同矿成分的能量收集能力和长期运行稳定性.

主要方法:

• 具有不同A位点离子组成的PSC的制造和表征 (Cs,Rb,formamidinium (FA),甲基氨 (MA)).
• 使用电气测量进行性能评估 (J-V,暗J-V,外部量子效率 (EQE)).
• 通过扫描电子显微镜 (SEM),原子力显微镜 (AFM),光发光学 (PL) 和X射线衍射 (XRD) 进行材料分析.

主要成果:

• 四倍PSC (Cs$_{0.07}$Rb$_{0.03}$FA$_{0.77}$MA$_{0.13}$PbI$_{2.8}$Br$_{0.2}$) 实现了最高的功率转换效率 (PCE),达到21.7%.
• 然而,四倍子装置在所有测试条件中表现出最低的稳定性.
• 三酸PSC (Cs$_{0.1}$FA$_{0.6}$MA$_{0.3}$PbI$_{2.8}$Br$_{0.2}$) 的PCE略低 (21.2%) 但稳定性显著提高,与其他设备相比,在生命周期内收集的能量大约比其他设备多30%.

结论:

• 虽然更高的离子复杂性可以提高PSC的峰值效率,但它可能会损害长期稳定性.
• 三倍电位PSC在高功率转换效率和增强的运行稳定性之间提供了有希望的平衡.
• 在矿太阳能技术中,选择的阴离子组成极大地影响了初始性能和设备寿命之间的权衡.