素结合孔输送材料增强了反转矿太阳能电池的开放电路电压
Zhaoyang Chen1, Jiakang Zhang2, Zilong Chen1
1Key Laboratory of Rubber-Plastics of Ministry of Education/Shandong Province (QUST), School of Polymer Science and Engineering, Qingdao University of Science and Technology, 53-Zhengzhou Road, Qingdao, 266042, P. R. China.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|October 22, 2024
概括
推出一种新的功能化的孔输送材料 (HTM),可以提高矿太阳能电池的性能. 这种材料可以改善电荷转移,减少重组,从而提高效率和稳定性.
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:
- 孔输送材料 (HTM) 和矿层之间的接口特性对于有效的电荷转移和矿晶体在倒置太阳能电池中的生长至关重要.
- 素结合 (XB) 是一个有前途的功能组,用于开发先进的小分子HTM.
研究的目的:
- 为矿太阳能电池合成和描述一种基于碳素的新型功能化HTM (O1).
- 研究素结合对HTM-矿接口和设备性能的影响.
主要方法:
- 合成一种新的功能化HTM (O1) 和一个参考HTM (O2).
- 使用O1和O2制造反转矿太阳能电池.
- 实验和理论研究来分析界面相互作用和电荷动态.
- 设备性能特征,包括功率转换效率 (PCE) 和操作稳定性.
主要成果:
- 合成的O1具有高孔流动性和适合矿对齐的能量水平.
- 在O1和矿之间强烈的I··I−素结合相互作用形成了一个有序的中间层.
- 这种XB诱导的中间层提高了电荷提取效率,并通过使表面陷被动化来抑制非辐射重组.
- 与O1相比,具有O1的设备显示了开通电路电压的显著增加 (高达114mV) 和PCE的22.34%与参考相比.
结论:
- 新型功能化的HTM (O1) 有效地利用素结合,与矿形成一个有序的接口.
- 这种有序接口通过改善充电动力学和减少重组,显著提高了设备性能.
- 基于O1的HTM表现出增强的操作稳定性,突出了其对高效和耐用的矿太阳能电池的潜力.
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