通过使用P3HT/PEDOT:PSS作为双孔运输层,同时提高矿太阳能电池的效率和稳定性
Xiude Yang1, Minghao Luo1, Qianqian Zhang1
1School of Physics and Electronic Science, Zunyi Normal College, Zunyi 563006, China.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|September 27, 2024
概括
多 (3-hexylthiophene-2,5-diyl) (P3HT) 增强矿太阳能电池 (PSC) 的稳定性和效率,通过使孔输送层 (HTL) 变得疏水. 这种修改提高了功率转换效率和长期设备性能.
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:
- 矿太阳能电池 (PSC) 面临着稳定性挑战.
- 聚 (3,4-乙烯二氧化硫烯) 聚二烯硫酸盐 (PEDOT:PSS) 是一种常见的孔输送层 (HTL),但可以腐蚀 ITO,并且具有水性,降低了设备的稳定性.
- 提高PSC的效率和运营寿命对于商业可行性至关重要.
研究的目的:
- 为了提高倒置矿太阳能电池 (PSC) 的效率和稳定性.
- 解决PEDOT:PSS作为PSC中的HTL的局限性,特别是其水友性和ITO腐蚀潜力.
- 为了研究将Poly (3-hexylthiophene-2,5-diyl) (P3HT) 纳入PEDOT:PSS层的效果.
主要方法:
- 用P3HT修改PEDOT:PSS表面,以创建一个疏水的双层HTL.
- 使用修改后的HTL制造反转PSC.
- 设备性能的表征,包括功率转换效率 (PCE) 和长时间操作下的稳定性.
- 对矿膜形态和特性进行分析.
主要成果:
- 加入P3HT显著增强了PEDOT:PSS层的疏水性.
- PEDOT:PSS/P3HT双层促进了大粒度矿膜的形成.
- 具有P3HT修饰的HTL的PSC实现了PCE的19.78%,与参考细胞 (17.04%) 相比增加了16%.
- 设备在1000小时后保持了90%以上的初始PCE,而参考设备下降到70%以下.
结论:
- P3HT有效地减轻了PEDOT:PSS的水友性质,提高了PSC的稳定性.
- 同时,P3HT修改提高了PSC的效率和长期运营稳定性.
- 结合PEDOT:PSS和P3HT的BILAYER HTL为开发高性能和耐用的矿太阳能电池提供了一个有前途的战略.
