嵌入MXene的PEDOT:PSS孔运输材料用于无矿太阳能电池
JinKiong Ling1,1, Daniele T Cuzzupè1, Muhammad Faraz Ud Din2,3
1Department of Physics and Zunkunftskolleg, University of Konstanz, 78457 Konstanz, Germany.
ACS applied energy materials
|September 13, 2024
概括
在基矿太阳能电池 (PSC) 中,将MXene添加到孔输送层 (HTL),可以改善能量对齐和膜质量. 这提高了功率转换效率 (PCE) 和设备稳定性.
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:
- 在电荷传输层和矿之间优化能量水平是高性能锡基矿太阳能电池 (PSC) 的关键.
- 通常使用的是聚3,4-乙烯二氧化硫:聚styrenesulfonate (PEDOT:PSS) 孔输送层 (HTL),但需要进一步改进以有效提取电荷.
研究的目的:
- 调查将Ti 3 C 2 T x MXene纳入PEDOT:PSS HTL对PSC光伏性能的影响.
- 为了确定MXene的最佳度,以提高设备的性能和稳定性.
主要方法:
- 在不同度下,MXene被嵌入PEDOT:PSS HTL中.
- 使用光电子测量分析了矿膜形成,接触电位差异和工作功能.
- 评估了光伏性能 (电力转换效率 - PCE) 和制造PSC的长期稳定性.
主要成果:
- 将MXene嵌入PEDOT:PSS导致矿膜质量得到改善,针孔减少,接触潜力更加均.
- 光电测量显示MXene-doped HTL的工作功能增加,导致能量与矿层更好地对齐.
- 使用MXene兴奋HTL的PSC实现了8.35%的PCE,比原始设备的7.35%PCE显著改善.
- 这些设备在气氛中储存450小时后,保持了大约90%的初始PCE.
结论:
- Ti 3 C 2 T x MXene纳入PEDOT:PSS HTL是一个有效的策略,以提高基于锡的PSC的光伏性能和稳定性.
- 性能改善归因于更好的能量对齐和增强的矿膜形态.
- 添加MXene的PEDOT:PSS为开发高效和稳定的矿太阳能电池提供了一个有前途的方法.
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