超薄聚合物膜用于提高矿太阳能电池中的孔提取和离子阻断
Lina Shen1, Peiquan Song1, Kui Jiang2
1Xiamen Key Laboratory of Optoelectronic Materials and Advanced Manufacturing, Institute of Luminescent Materials and Information Displays, College of Materials Science and Engineering, Huaqiao University, Xiamen, Fujian, China.
Nature communications
|December 31, 2024
概括
一种新型的超薄聚合物中间层 (D18) 通过阻断离子扩散,显著提高了矿太阳能电池 (PSC) 的稳定性. 这一突破改善了运营寿命,并保持了n-i-p结构的PSC的高功率转换效率.
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.
- 太阳能光伏发电是如何实现的
背景情况:
- 矿太阳能电池 (PSC) 提供高效率,但运行寿命有限.
- 在矿/孔输送层 (HTL) 接口的离子扩散导致n-i-p PSC中的导电性损失和组件降解.
研究的目的:
- 制定一种策略,以减轻离子扩散,并提高高效率的n-i-p PSC 的稳定性.
- 引入一个超薄的中间层,以改善能量水平对齐和孔提取.
主要方法:
- 在矿和HTL之间制造一个超薄 (~7nm) p型聚合物中间层 (D18) .
- 介层的离子阻断能力及其对设备性能的影响的描述.
- 在最大功率点跟踪下进行长期运行稳定性测试.
主要成果:
- D18中间层有效地抑制了Li+,MA+,FA+和I-离子的扩散.
- 采用D18中间层的PSC实现了高功率转换效率,分别为26.39% (0.12cm2) 和25.02% (1.00cm2).
- 设备在经过1100小时的运行后保持了95.4%的初始效率,显示出了显著的稳定性.
结论:
- 超薄的D18中间层是一个有希望的解决方案,可以提高高效率的n-i-p PSC 的运行稳定性.
- 这种方法解决了离子扩散问题,从而提高了设备的寿命和持续的高性能.
