小分子二子[b,d]基孔运输材料用于锡矿矿太阳能电池
Meng Yan1, Yaping Wang1, Cheng Chen1
1Institute for Energy Research, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China.
The journal of physical chemistry letters
|October 30, 2024
概括
新的孔运输材料 (HTM) 为锡矿太阳能电池 (PSC) 提供了更好的稳定性和效率. TPA-DBTDO-DTPA HTM提高了矿膜质量和设备性能,超过了传统的PEDOT:PSS.
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:
- 聚3,4-乙烯二氧化硫:聚乙烯硫酸盐 (PEDOT:PSS) 是锡矿太阳能电池 (PSC) 中的标准孔运输材料 (HTM).
- PEDOT:PSS的吸湿性和酸性限制了PSC的功率转换效率 (PCE) 和长期稳定性.
研究的目的:
- 开发新的HTM作为PEDOT的替代品:PSS用于锡PSC.
- 研究基于二[b,d]二二氧化 (DBTDO) 核心的新型HTM与TPA和DTPA供体单位的结构-性质关系.
- 评估使用新HTM的PSC的性能和稳定性.
主要方法:
- 合成了两种新型HTM:TPA-DBTDO-DTPA和一个相关的模拟物.
- 使用合成的HTM和PEDOT:PSS作为控制器制造锡PSC.
- 膜形态,能量水平和设备性能 (PCE,VOC) 的表征.
- 在气氛下进行长期稳定性测试.
主要成果:
- 在HTM TPA-DBTDO-DTPA形成了更光滑的薄膜,使密集的矿生长和最佳的能量水平对齐.
- 在TPA-DBTDO-DTPA中的硫烯基单元被动化了矿缺陷,增强了开通电路电压 (VOC).
- 基于TPA-DBTDO-DTPA的PSC实现了22.6%的冠军PCE,并在1000小时的老化后保留了75.9%的初始PCE,显著超过PEDOT:PSS控制.
结论:
- 基于DBTDO核心的新型HTM与TPA和DTPA外围组是PEDOT:PSS.的有效替代品.
- 该TPA-DBTDO-DTPA HTM显著提高了锡PSC的效率和稳定性.
- 这些发现为更稳定,更高效的矿太阳能电池技术铺平了道路.
