对于Sb₂S₃室内光伏的增材工程,效率超过17%

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:

• 室内光伏 (IPV) 对于可持续地为物联网 (IoT) 电子提供动力至关重要.
• 硫化 (Sb2S3) 是一个有前途的IPV材料,但其性能受到吸收膜中非辐射再组合的限制.
• 增材工程提供了一种提高溶液加工薄膜性能的策略.

研究的目的:

• 为了研究单乙胺 (MEA) 作为Sb2S3前体溶液中的添加剂的影响.
• 提高Sb2S3吸收膜的质量,以提高室内光伏性能.
• 在基于Sb2S3的IPV中实现高功率转换效率 (PCE),用于物联网应用.

主要方法:

• 在前体溶液中使用MEA进行Sb2S3薄膜的受控沉积.
• 描述Sb2S3薄膜的特性,包括粒度边界密度,带位置和载体度.
• 在各种照明条件下制造和测试Sb2S3太阳能电池和IPV微模块.
• 计算建模以了解MEA在膜核和生长中的作用.

主要成果:

• 添加MEA使得高质量的Sb2S3薄膜的沉积成为可能,其颗粒边界减少,带位置优化.
• MEA的结合增强了异质核化,导致更大的颗粒大小和更快的沉积率.
• 在AM1.5G下,Sb2S3太阳能电池实现了7.22%的PCE,在1000卢克斯的WLED照明下,IPV的PCE达到创纪录的17.55%.
• 高性能Sb2S3 IPV微模块成功为连续环境监控的物联网无线传感器提供动力.

结论:

• MEA是一种有效的添加剂,可以提高Sb2S3膜质量和光伏性能.
• 开发的Sb2S3 IPV显示了为物联网设备提供动力的巨大潜力,并使长期的能源采集成为可能.
• 这项工作突出了Sb2S3光伏作为室内能源采集应用的可行技术.