用导电性捐赠-接受器共价有机框架设计孔输送层,用于稳定和高效的矿太阳能电池
Shihuai Wang1,2, Tai Wu1, Jingjing Guo2
1Yunnan Key Laboratory for Micro/Nano Materials & Technology, School of Materials and Energy, Yunnan University, Kunming 650091, Yunnan, P. R. China.
ACS central science
|July 29, 2024
概括
新的共价有机框架 (COF) 通过稳定孔运输层 (HTL) 来增强矿太阳能电池 (PSC). 该战略提高了效率和长期稳定性,解决了PSC设备中关键的退化问题.
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.
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 螺旋OMeTAD是矿太阳能电池 (PSC) 中常见的孔运输层 (HTL).
- 使用Spiro-OMeTAD的PSC由于Li-TFSI聚合,Li+离子迁移和移动缺陷而遭受不良稳定性.
- 现有的公共服务公司在超过Shockley-Queisser效率限制时面临限制.
研究的目的:
- 制定一个战略,以提高PSC的效率和稳定性.
- 调查共价有机框架 (COF) 在Spiro-OMeTAD HTL中作为添加剂的使用.
- 减轻降解途径,改善PSC中的电荷载体动态.
主要方法:
- 两种COF的合成:BPTA-TAPD-COF和BPTA-TAPD-COF@TCNQ. 这两种COF的合成.
- 将这些COF作为多功能添加剂纳入Spiro-OMeTAD HTL.
- 修改后的PSC设备的光伏性能和长期稳定性的表征.
主要成果:
- 氧化有效地加速了电荷载体的提取,并抑制了Li+迁移和Li-TFSI聚合.
- 添加COF捕获了移动缺陷,提高了设备在恶劣条件下的稳定性.
- 该BPTA-TAPD-COF@TCNQ添加剂导致功率转换效率达到24.68%,并改善了长期稳定性.
结论:
- 在PSC中,COF作为Spiro-OMeTAD HTL的有效多功能添加剂.
- 这种方法成功地提高了PSC的功率转换效率和运行稳定性.
- 这项研究表明了克服PSC退化和效率限制的有希望的策略.
