纳弗他烯二胺基改性SnO2 允许低温处理高效的无ITO柔性矿太阳能电池
Il-Wook Cho1,2, Ga Yeon Kim1, Sangcho Kim1
1Research Institute for Solar and Sustainable Energies, Gwangju Institute of Science and Technology (GIST), 123, Cheomdangwagi-ro, Buk-gu, Gwangju, 61005, Republic of Korea.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|July 15, 2024
概括
研究人员开发了一种低温,无氧化物和氧化物的柔性矿太阳能电池,使用改性二氧化作为电子传输层. 这一进步克服了商业化处理的挑战,实现了创纪录的功率转换效率17.48%.
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:
- 柔性矿太阳能电池 (PSC) 面临商业化障碍,原因是加工温度高和电极退化.
- 在低成本,灵活的PSC中,不含氧化物 (ITO) 的电极是可取的,但高效的电子输送层 (ETL) 往往需要高火温度.
- 在PSC中的离子迁移和电极氧化进一步限制了设备的性能和稳定性.
研究的目的:
- 开发一种高效的电子输送层 (ETL) 材料,用于低温制造无氧化 (ITO) 柔性矿太阳能电池 (PSC).
- 解决与高加工温度和灵活PSC中的离子迁移相关的挑战.
- 提高灵活PSC的功率转换效率 (PCE) 和稳定性.
主要方法:
- 将二氧化 (SnO2) 修改为 (硫乙烯-N,N-二甲胺) 甲二胺 (NDI-B),以产生一种新型ETL.
- 在低温下使用NDI-B混合的SnO2 ETL制造无ITO灵活的PSC.
- 描述ETL对界面重组和离子迁移的影响.
主要成果:
- 该NDI-B修改有效地减少了ETL和矿之间的界面非辐射重组.
- 与NDI-B混合的SnO2 ETL被动化了缺氧缺陷,并与素离子相互作用,抑制了离子迁移.
- 使用NDI-B混合的SnO2 ETL制造的无ITO灵活PSC在低加工温度下实现了创纪录的功率转换效率 (PCE) 17.48%.
结论:
- 开发的NDI-B混合的SnO2 ETL可在低温下进行无ITO灵活PSC的加工.
- 这种方法有效地减轻了关键问题,如界面重组和离子迁移,这对设备性能至关重要.
- 取得的PCE记录证明了这项技术在商业化高效,低成本的柔性太阳能电池方面的潜力.
