优化充电提取和相互连接层,用于高效的矿/有机联太阳能电池,具有高填充因子
Xin Wu1, Dong Zhang1, Baoze Liu1
1Department of Chemistry, City University of Hong Kong, Kowloon, 999077, Hong Kong.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|September 24, 2024
概括
研究人员开发了新的矿/有机双联太阳能电池 (POTSC),具有增强的电荷提取和减少能量损失. 这些太阳能电池实现了创纪录的83.62%的填充系数 (FF) 和高功率转换效率 (PCE).
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.
- 太阳能光伏发电是如何实现的
背景情况:
- 矿/有机双联太阳能电池 (POTSC) 显示出高光伏 (PV) 性能的希望.
- 在有机散装异质连接层 (BHJ) 中的电荷提取和连接层 (ICL) 中的能量损失,限制功率转换效率 (PCE) 和填充因子 (FF) 等方面仍然存在挑战.
研究的目的:
- 为了增强POTSCs的有机子细胞中的电荷提取.
- 为了最大限度地减少互连层 (ICL) 中的能量损失.
- 提高POTSC的整体功率转换效率 (PCE) 和填充系数 (FF).
主要方法:
- 开发了一种四级有机BHJ混合物,以改善电荷提取.
- 在MoOx/SAM接口内内置了一个自组装单层 (SAM), (4-(3,6-Dimethyl-9H-carbazol-9-yl) butyl) phosphonic acid (Me-4PACz),以减少ICL能量损失.
- 精确控制MoOx厚度以抑制寄生虫的吸收.
主要成果:
- 在1次阳光照明下实现了≥78%的增强FF,在较低的光强度下具有更高的值.
- 通过加入SAM和MoOx厚度控制,减少ICL中的能量损失.
- 实现了令人惊叹的24.65%的认证PCE,以及基于矿的双联太阳能电池 (TSC) 的创纪录的83.62%的FF.
结论:
- 优化电荷提取和相互连接层是提高POTSC性能的关键策略.
- 开发的POTSC与其他溶液加工矿基TSC相比,表现优越.
- 这一进步为POTSC在不久的将来超越其他技术铺平了道路.
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