克服基矿石太阳能电池埋藏界面上的微观结构缺陷

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.
• 设备物理 设备物理

背景情况:

• 基于formamidinium (FA) 的矿光伏 (PV) 已经显示出很大的希望,但矿-层间接口的空隙形成阻碍了性能.
• 现有的缓解空洞的策略仅限于特定的矿孔运输层 (HTL) 组合,缺乏普遍适用性.

研究的目的:

• 开发一种通用策略,以防止在p-i-n 矿PV中埋藏的矿-HTL接口形成空隙.
• 研究一种新的薄膜处理对微观结构缺陷和设备性能的影响.

主要方法:

• 一种连续沉积方法,引入甲基化 (MACl) 作为薄膜处理.
• 设备光发光 (PL) 测量和导电原子力显微镜 (c-AFM) 来分析微观结构缺陷.
• 稳态和瞬态PL光谱测试以评估电荷载体动态.

主要成果:

• 通过MACl处理,有效地消除了矿-HTL接口上的空隙,无论HTL类型或矿厚度如何.
• 发现空隙阻碍了电荷提取,减少了设备的短路电流.
• 马克治疗导致缺陷状态减少,抑制非辐射重组,并延长载体寿命至2.3μs.
• 该处理扩大了矿制造的加工窗口,提供了更大的灵活性.

结论:

• MACl膜处理是一种通用且有效的方法,可以防止矿PVs中有害的空隙形成.
• 这种方法通过改善电荷提取和减少重组,显著提高了设备性能.
• 开发的技术为可扩展的矿太阳能电池制造提供了实际优势.