刚果红色天然染料的双功能被动化剂用于增强碳基矿太阳能电池
Dan Lu1, Jingquan Fan1, Xinrui Ma1
1School of Chemistry and Chemical Engineering, Northwestern Polytechnical University, Xi'an, Shaanxi 710129, China.
ACS applied materials & interfaces
|December 9, 2024
概括
研究人员使用刚果红色染料增强了基于碳的矿石太阳能电池 (C-PSC),以使矿石缺陷被动化. 这大大提高了功率转换效率,并改善了C-PSC的长期稳定性.
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.
- 太阳能光伏发电是如何实现的
背景情况:
- 基于碳的矿太阳能电池 (C-PSC) 提供了稳定性和成本优势,而不是基于金属的同行.
- 矿缺陷是C-PSC功率转换效率 (PCE) 和稳定性的一个主要限制.
- 有效的表面被动化对于推进C-PSC技术至关重要.
研究的目的:
- 为了研究使用一种天然染料,即刚果红色,作为C-PSC中矿膜的表面被动化剂.
- 通过降低缺陷密度和非辐射再组合来提高矿膜的质量.
- 增强C-PSC的PCE和长期稳定性.
主要方法:
- 使用刚果红色,一种含有氨基和硫酸组的天然染料,用于矿薄膜的表面被动化.
- 分析了刚果红色分子与矿表面之间的相互作用.
- 优化了刚果红的度,以获得最大的性能.
- 在环境条件下评估处理的C-PSC的光伏性能和长期稳定性.
主要成果:
- 刚果红色有效地被动化了矿表面缺陷,减少了非辐射重组.
- 观察到增强的矿结晶和晶体大小.
- 在可见光谱中实现了更好的光采集.
- 在最佳的刚果红色处理下,最大PCE达到16.22%,而对照装置则为13.57%.
- 未封装的C-PSC在840小时的储存后保持了87.21%的初始性能,而对照组的43.26%.
结论:
- 刚果红色是一种高效的天然染料,用于C-PSC的表面被动化.
- 刚果红的双重功能组增强矿膜质量和光伏性能.
- 这种方法为开发稳定高效的C-PSC提供了一个有前途的战略.
