通过现场功能组转换实现的高效和稳定的p-i-n矿太阳能电池
Minchao Liu1,2, Jinyuan Zhang1, Shucheng Qin1
1Beijing National Laboratory for Molecular Sciences, CAS Key Laboratory of Organic Solids, Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China.
Journal of the American Chemical Society
|November 8, 2024
概括
一种新型添加剂使矿太阳能电池 (pero-SC) 中的功能组在现场转化. 这种策略增强了结构完整性和缺陷被动化,从而提高了设备的效率和稳定性.
科学领域:
- 材料科学
- 化学工程
- 可再生能源
背景情况:
- 化学添加剂对于矿太阳能电池 (pero-SC) 结晶动力学,膜形态学,性能和稳定性至关重要.
- 碳酸 (-COOH) 提高结构完整性,减少流,但当直接添加时可以减缓结晶.
- 需要一种方法来结合-COOH功能而不妨碍结晶.
研究的目的:
- 开发一种新的添加剂策略,以提高Pero-SC的性能和稳定性.
- 克服与直接-COOH添加相关的结晶延迟问题.
- 研究改善矿膜形成的现场功能组转换机制.
主要方法:
- 作为抗溶剂的添加剂使用了Bis-2,5-二氧化-1-) 4,7,10,13-四氧化二二酸盐 (Bis-PEG4-NHS).
- 在火过程中通过水解实现了添加剂的-COOR组到-COOH组的现场转化.
- 使用改性添加剂制造的p-i-n pero-SC装置.
主要成果:
- 在现场生成的化物与PbI2和FAI的相互作用增强.
- 观察到矿的结构完整性和缺陷被动化得到改善.
- 达到25.79%的Pero-SC装置效率 (经过认证的25.47%),具有显著的长期稳定性.
结论:
- 在现场功能组转换是一种可行的策略,以提高pero-SC的性能.
- 新增方法有效地平衡了结构强化与最佳结晶动力学.
- 这项工作提供了有关矿晶体生长过程中的化学相互作用的见解,从而推进了矿晶体技术.
