通过多功能化聚氨添加剂提高全空气制造的矿太阳能电池的灵活性,长期稳定性和效率
Ruizhi Duan1, Leying Zha1, Lixin Song1
1College of Textile Science and Engineering, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou 310018, China.
Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
|December 3, 2024
概括
化聚氨 (FPU) 添加剂通过化缺陷来增强矿太阳能电池 (PSC),将功率转换效率提高到21.18%. 此外,FPU还提高了对湿度和曲的稳定性,在2000小时后保持82%的效率.
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:
- 矿薄膜容易出现缺陷,例如无协调的离子和晶格扭曲,妨碍光伏效率和稳定性.
- 这些缺陷来自于诸如溶剂挥发异性和热膨胀系数不匹配等因素.
- 缺陷严重损害了矿太阳能电池 (PSC) 的功率转换效率和长期耐用性.
研究的目的:
- 合成化聚氨 (FPU) 作为矿前体的多功能添加剂.
- 研究FPU在矿表面和粒度边界缺陷上的被动化机制.
- 评估FPU对PSC光伏性能和稳定性的影响.
主要方法:
- 化聚氨 (FPU) 被合成并纳入矿前体溶液中.
- 分析了FPU和矿成分 (Pb2+,MA+,I-) 之间的相互作用,包括结和协调.
- 在FPU修改的PSC上进行了功率转换效率 (PCE) 和稳定性 (湿度,曲) 测试.
主要成果:
- FPU添加剂通过与Pb2+离子相互作用并形成键,有效地使表面和颗粒边界缺陷无效.
- FPU处理导致粒径增加,缺陷密度降低,并在矿薄膜中增强电荷传输.
- 用FPU修改的PSC实现了21.18% (刚性) 和17.76% (柔性) 的PCE,具有出色的稳定性 (2000小时后82%,300个曲周期后92.4%).
结论:
- FPU作为一种有效的多功能添加剂,可以提高矿太阳能电池的性能和稳定性.
- FPU添加剂减轻非辐射重组,并通过缺陷被动和粒度结构改进增强电荷传输.
- 开发的基于FPU的PSC显示出可持续和高效的太阳能转化潜力,即使在柔性基板上也是如此.
