在氧薄膜上功能化烯酸作为自组装单层,用于高效的锡矿太阳能电池,使用两步方法
Chun-Hsiao Kuan1,2, Shakil N Afraj3, Yu-Ling Huang1
1Department of Applied Chemistry, Institute of Molecular Science, National Yang Ming Chiao Tung University, 1001 Ta-Hseuh Rd., Hsinchu, 300093, Taiwan.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|July 8, 2024
概括
新的有机自组装单层 (SAM) 与NiOx作为孔输送层 (HTM) 相结合,显著提高了锡矿太阳能电池 (TPSC) 的效率. 氧/TP-MN (1) 系统实现了7.7%的PCE,并在4000小时内保持了80%的性能.
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.
- 有机电子 有机电子
背景情况:
- 锡矿太阳能电池 (TPSC) 需要高效的孔输送层 (HTM) 来提高性能.
- 氧化 (NiOx) 是一个潜在的HTM,但通常显示设备本身的效率很差.
研究的目的:
- 设计和合成新型功能化烯酸 (TPs) 作为自组装单层 (SAMs).
- 研究这些SAM与TPSC中的NiOx作为HTM的集成,以提高设备的效率和稳定性.
主要方法:
- 合成和表征三种功能化的丁诺皮拉 (TP-MN,TP-CA,TPT-MN).
- 在NiOx薄膜上沉积SAM及其特性 (热,光学,电化学,形态,晶体性,孔移动性,电荷重组) 的表征.
- 使用NiOx/TP SAM作为HTM的TPSC设备的制造和性能测试,包括稳定性评估.
主要成果:
- 当TP-MN (1) SAM与NiOx相结合时,TPSC的峰值功率转换效率 (PCE) 为7.7%.
- 氧/TP-MN (1) 双层系统表现出卓越的长期稳定性,在4000小时的货架储存后,它保持了大约80%的初始性能.
- 该研究提出了一种有机SAMs与固CN/CN或CN/COOH组和NiOx作为TPSC的HTM的新组合,这种配置以前没有报道过.
结论:
- 功能化锡诺皮拉,特别是TP-MN (1),有效地提高了TPSC中的基于NiOx的HTM的性能.
- 开发的NiOx/TP-MN (1) 系统是基于SAM的高效TPSC开发的一个有希望的模型.
- 这项研究强调了有机SAM与无机HTM结合的潜力,以推进稳定高效的矿太阳能电池技术.
