通过协同自组装分子重建洞运输层,用于高性能倒置矿太阳能电池
Weihong Liu1, Yue Zang1, Yibo Tu1
1Institute of Carbon Neutrality and New Energy, School of Electronics and Information, Hangzhou Dianzi University, Hangzhou, 310018, P. R. China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|November 18, 2024
概括
通过添加剂优化矿太阳能电池 (PSC) 中的孔输送层 (HTL),可以改善覆盖范围和能量调整. 这一策略提高了功率转换效率 (PCE) 和设备稳定性.
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.
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 矿太阳能电池 (PSC) 的接口工程对于性能和稳定性至关重要.
- 常见孔输送层 (HTL),如MeO-2PACz自组装单层 (SAM),由于聚合而遭受基板覆盖率差.
- 优化HTL和矿层之间的接口可以最大限度地减少重组并改善电荷提取.
研究的目的:
- 开发一种新的Co-SAM战略,以改善反转PSC中的HTL沉积和接口特性.
- 研究将添加剂 (SBA和TBA) 纳入MeO-2PACz以提高HTL性能的影响.
- 提高PSC的功率转换效率 (PCE) 和运行稳定性.
主要方法:
- 制造基于Co-SAM的HTL,将4-基酸 (SBA) 和4-三甲基酸 (TBA) 纳入MeO-2PACz.中.
- HTL形态的表征和ITO基板上的覆盖范围.
- 评估Co-SAM HTL和矿层之间的能量水平对齐.
- 倒置PSC装置的制造和性能测试.
主要成果:
- 协同SAM战略有效地分散了MeO-2PACz集群,从而改善了ITO上的HTL覆盖范围.
- 协同SAM表现出与矿的优越能量水平对齐,增强了接口接触和载体提取.
- 使用MeO-2PACz+TBA Co-SAM HTL的矿太阳能电池实现了电力转换效率 (PCE) 的23.31%,高于21.34%.
- 基于Co-SAM的设备在连续1太阳运行下保持了大约90%的初始效率,证明了增强的稳定性.
结论:
- 协同SAM战略提供了一种可行的方法,以克服HTL沉积在PSC中的挑战.
- 改进的HTL覆盖范围和能量水平调整显著提高PSC的性能和稳定性.
- 这项工作为更高效,更耐用的矿太阳能电池技术铺平了道路.
