通过溶液处理和结构排序的富勒来提高倒置矿太阳能电池的效率和稳定性
Xianglang Sun1,2, Chunlei Zhang1,3, Danpeng Gao1,3
1Department of Chemistry, City University of Hong Kong, Kowloon, 999077, Hong Kong.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|September 11, 2024
概括
研究人员通过修改C60.0.开发了一种新的可处理溶液的电子输送材料 (ETM). 这种BTPC60材料提高了矿太阳能电池 (PSC) 的效率和稳定性,克服了大规模生产传统C60沉积方法的局限性.
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:
- 矿太阳能电池 (PSC) 中的传统电子输送层 (ETL) 使用C60,需要昂贵的热蒸发.
- 这种沉积方法阻碍了高性能PSC的大规模,经济高效的生产.
研究的目的:
- 开发一种新的,可处理溶液的电子传输材料 (ETM) 用于反向PSC.
- 为了克服与传统C60 ETLs相关的制造挑战.
主要方法:
- 将非富勒烯受体片段移植到C60上,以创建一个新的材料,BTPC60.
- 在反向PSC中使用BTPC60作为ETL,并评估其性能和稳定性.
- 研究BTPC60的膜形成特性和电子流动性.
主要成果:
- 合成的BTPC60显示出出色的溶液可加工性,并形成具有高电子流动性的均薄膜.
- 基于BTPC60的倒置PSC实现了25.3%的功率转换效率 (PCE),增强了电子提取和减少了重组.
- 设备在85°C老化1500小时后保持了90%的初始效率,显示出了显著的稳定性.
- 即使使用200纳米厚的BTPC60 ETL,也可以达到高的PCE (高达24.8%),这表明厚度耐受性很好.
结论:
- BTPC60是一种有前途的,可处理溶液的基于烯的ETM,用于高效和稳定的倒置PSC.
- 这项工作为PSC制造提供了可扩展的热蒸发替代方案.
- 开发的材料为更容易获得和更强大的矿太阳能技术铺平了道路.
