25.71 %-效率 FACsPbI 矿太阳能电池由一种基于尿的同位素启用

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:

• 矿太阳能电池 (PSC) 是一个有前途的光伏技术.
• 缺陷和形态控制对于高性能PSC至关重要.
• 尿素衍生品为缺陷被动化和性能增强提供了潜在的潜力.

研究的目的:

• 调查PSC中尿素衍生物异构体的结构-功能-效果相关性.
• 为提高矿膜质量和设备性能开发新型尿素衍生物.
• 了解这些衍生品缺陷被动化的机制.

主要方法:

• 合成两种尿素衍生物:[3,5-二二) 氨基]尿素 (AT) 和N-3,5-二二) 氨酸碳酸胺 (HB).
• 对矿薄膜和装置进行实验性表征.
• 计算计算以确定缺陷形成能量和结合相互作用.
• 用AT和HB治疗的PSC的性能评估.

主要成果:

• 与HB (1.015 eV) 相比,AT与协调不足的Pb2+缺陷 (1.818 eV) 具有更强的结合.
• 通过AT处理,可以获得高质量的矿膜,具有高晶度,大粒度和低缺陷密度.
• 经过AT处理的PSC实现了25.71%的功率转换效率 (认证为24.66%),超过了控制和HB处理的设备.
• 经过AT处理的设备表现出了出色的稳定性,在2000小时的空气老化后保持了超过91%的效率.

结论:

• 在AT的N1和C=S组之间的协同作用是非常有效的被动Pb²⁺缺陷.
• 通过AT优化的缺陷被动化显著提高了矿结晶和设备性能.
• 开发的氨酸衍生物,特别是AT,是推进PSC技术的可行策略.