含有S,S-二氧化物的二极分子作为矿太阳能电池的高效孔运输材料
Junjie Zhou1, Lei Chen1, Zijun Ma1
1School of Material Science & Engineering, National Experimental Demonstration Center for Materials Science and Engineering, Jiangsu Province Cultivation base for State Key Laboratory of Photovoltaic Science and Technology, Changzhou University, Changzhou 213164, Jiangsu, China.
合成了两种新的有机孔运输材料 (HTM),用于有机-无机混合矿太阳能电池 (OIH-PSC). TPA-SO2表现出卓越的性能和稳定性,达到22.08%的功率转换效率 (PCE),并在1200小时后保持85%的PCE.
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
- 有机电子 有机电子
背景情况:
- 有机-无机混合矿太阳能电池 (OIH-PSC) 的商业化需要具有成本效益,高性能和稳定的孔运输材料 (HTM).
- 现有的HTM在平衡效率,稳定性和制造成本方面面临挑战.
- 新型HTM的开发对于推进OIH-PSC技术至关重要.
研究的目的:
- 为OIH-PSCs合成和评估两个新的有机HTM,TPAF-SO2和TPA-SO2.
- 调查这些HTM的结构性质关系,涉及它们的电子性质和矿被动化能力.
- 评估使用这些新型HTM的OIH-PSC的性能和稳定性.
主要方法:
- 合成两个有机HTMs,TPAF-SO2和TPA-SO2,其中包括二西欧芬S-二氧化物受体和三烯胺供体单位.
- 纳入特定的功能组 (甲氧化物,,甲基硫化物) 来调整能量水平和被动化特性.
- 使用合成的HTMs制造和表征OIH-PSC,包括测量孔运输流动性,矿质量,功率转换效率 (PCE) 和长期稳定性.
主要成果:
- 无论是TPAF-SO2还是TPA-SO2,都表现出高孔运输流动性 (分别为1.12 × 10−3和2.31 × 10−3 cm2 V−1 s−1) 并有效地被动化了Pb空缺.
- TPA-SO2对矿晶体生长具有优越的适用性,导致矿层中陷密度较低,载体流动性更高.
- 基于TPA-SO2的OIH-PSC实现了明显更高的PCE22.08%,而TPAF-SO2的PCE为18.42%,并表现出增强的操作稳定性,在1200小时后保留了85%的初始PCE.
结论:
- 在TPA-SO2中的甲基硫化物末端组在离子被动化和提高矿质量方面发挥着关键作用,从而提高了设备的性能.
- 对于高效,稳定的OIH-PSC来说,TPA-SO2是一个有前途的低成本HTM.
- 该研究强调了HTM分子设计对于优化矿太阳能电池效率和寿命的重要性.
更多相关视频
08:24Key Factors Affecting the Performance of Sb2S3-sensitized Solar Cells During an Sb2S3 Deposition via SbCl3-thiourea Complex Solution-processing
Published on: July 16, 2018
08:12Low Pressure Vapor-assisted Solution Process for Tunable Band Gap Pinhole-free Methylammonium Lead Halide Perovskite Films
Published on: September 8, 2017
