分子设计工程调节索衍生物在矿太阳能电池中的基态被动化能力
Haipeng Jiang1, Chunyu Wei2, Jin Wang2
1School of Materials Science and Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China.
ACS applied materials & interfaces
|September 18, 2024
概括
类衍生物 (BPD) 通过使缺陷无源化来增强矿太阳能电池. 这项研究设计了BPD来改善基态缺陷被动化,提高设备在暴露于光线下的效率和稳定性.
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
- 有机化学 有机化学
背景情况:
- 烯衍生物 (BPD) 用于通过激发状态质子转移 (ESPT) 通过矿太阳能电池 (PSC) 的缺陷被动化.
- 在照明下,地面状态的BPD可以失去其缺陷被动化能力,从而增加缺陷密度.
- 提高地面状态的被动化对于保持完全的被动化能力至关重要.
研究的目的:
- 调查分子设计对基态BPD缺陷被动化能力的影响.
- 为了解决BPD的基本状态中减少被动化的限制.
- 为PSCs开发BPD,以改善地面和激发状态的被动化能力.
主要方法:
- 密度函数理论 (DFT) 的计算被用来研究各种BPD.
- 分子设计工程被用来研究电子捐赠群 (基,甲基,n-octyloxy) 和二极子时刻的影响.
- 合成和描述具有量身定制属性的BPDs.
主要成果:
- 内部分子键,虽然对ESPT至关重要,但削弱了基态被动化.
- 电子捐赠群和二极极时刻影响BPD的协调能力.
- 2-基-4-n-octyloxy-benzophenone (UV5) 在地面和兴奋状态中表现出增强的被动化.
- 基于UV5的PSC实现了24.46%的功率转换效率 (PCE),并在UV光照射下保持了75%的PCE.
结论:
- 分子设计可以显著提高BPD的基态缺陷被动化.
- UV5代表了提高PSC的稳定性和效率的有希望的添加剂.
- 这项研究引入了应用BPD的新策略,重点关注其基态被动化能力.
