抑制表面和接口重组,以提供高效和稳定的倒置矿太阳能电池
Xiaolong He1, Zulqarnain Arain2, Cheng Liu1,3
1Beijing Key Laboratory of Novel Thin-Film Solar Cells, School of New Energy, North China Electric Power University, Beijing 102206, P. R. China. chengliu1294@gmail.com.
Nanoscale
|August 27, 2024
概括
二甲基化 (PDMAI2) 有效地使矿太阳能电池被动,提高稳定性和效率. 这一突破提高了矿太阳能电池 (PSC) 的性能和运行寿命.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 太阳能光伏发电是如何实现的
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 倒置矿太阳能电池 (PSC) 的性能和稳定性严重依赖于矿层的表面及其与电子传输层的接口.
- 在矿/电子输送层接口上的无效表面被动化策略阻碍了PSC的效率和可扩展性.
研究的目的:
- 引入二甲基化 (PDMAI2) 作为一种新的被动化联体,以改善矿/C60接口的化学和场效应被动化.
- 研究PDMAI2被动化对缺陷密度,重组率和载体行为的影响.
主要方法:
- 使用二甲基化 (PDMAI2) 作为矿/C60接口的被动化联体.
- 通过使用先进的分析技术,表征缺陷被动化,重组抑制和少数载体行为.
- 制造并测试了小面积 (0.1厘米2) 和大面积 (1厘米2) 的倒置PSC.
主要成果:
- PDMAI2表现出强大的协调能力,使表面缺陷变得无源,并抑制重组.
- 这种连接体有效地驱逐了少数载体,减少了接触诱导的接口重组.
- 实现了缺陷密度和光发光量子收益率损失的两倍降低.
- 实现了25.3% (小面积) 和23.8% (大面积) 的高功率转换效率 (PCE).
- 在65°C下在环境条件下经过1200多小时的稳定运行.
结论:
- PDMAI2是反向PSC的高效被动化配体,显著提高了效率和运行稳定性.
- 开发的被动化战略解决了PSC性能和可扩展性的关键挑战.
- 在热应力下的长期运行稳定性突出显示了商业应用的潜力.
