量身定制的聚合物穿孔传输材料具有多站点被动化功能,用于有效地进行倒置近二维矿太阳能电池的埋面接口工程

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:

• 准2D Ruddlesden-Popper (RP) 矿提供了更好的稳定性,但在光伏性能方面落后于3D对应物.
• 优化埋藏的接口和减少能源损失是提高倒置类二维RP矿太阳能电池 (PSC) 的效率和稳定性的关键.
• 开发具有缺陷被动化能力的聚合物孔输送材料 (HTM) 对这些设备的埋面接口工程至关重要.

研究的目的:

• 设计和合成新型聚合物HTM,以在倒置的近二维RPPSC中改进埋面接口工程.
• 通过定制的HTM侧链功能来增强电荷提取,缺陷被动化和矿结晶.
• 为了实现高功率转换效率 (PCE) 和稳定性在准2D RP PSCs.

主要方法:

• 使用侧链定制策略来修改聚合物HTMs的π结合和功能.
• 合成的PVCz-ThSMeTPA和PVCz-ThOMeTPA聚合物具有高孔移动性和多站点被动化功能.
• 研究了含硫原子组对分子间相互作用,能量水平和界面性质的影响.

主要成果:

• 实现了PVCz-ThSMeTPA的9.20 × 10-4厘米的高孔流动性V-1 S-1 .
• 证明PVCz-ThSMeTPA增强了内部/分子间相互作用,优化了能量水平,并改善了与矿的界面接触.
• 基于PVCz-ThSMeTPA的倒置准2DPSC实现了22.37%的冠军PCE.

结论:

• 具有量身定制的侧链的多功能聚合物HTM在准2DPSC中有效用于埋面接口工程.
• PVCz-ThSMeTPA可以有效地提取电荷,使缺陷被动化,并改善矿结晶.
• 开发的HTM代表了显著的进步,实现了近二维RPPSC报告的最高PCE之一.