面向宽带间隙矿用于基于的单体合体,具有超过1000小时的运行稳定性
Yuxin Yao1, Biao Li1, Degong Ding1
1State Key Laboratory of Silicon and Advanced Semiconductor Materials, School of Materials Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou, Zhejiang, China.
Nature communications
|January 3, 2025
概括
宽带间隙矿的不稳定性阻碍了双联太阳能电池的商业化. 这项研究揭示了 (111) 方面通过抑制离子迁移,增强矿/联太阳能电池性能和寿命,提供了比 (100) 优越的稳定性.
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.
- 固态物理 固态物理
背景情况:
- 混合宽带间隙 (WBG) 矿对于高效矿/并联光伏至关重要.
- 材料不稳定性,特别是WBG矿,仍然是商业化的一个重大障碍.
研究的目的:
- 调查面特性与WBG矿的不稳定性之间的相关性.
- 了解在运营压力下面部依赖性降解机制.
- 为了提高WBG矿膜和联太阳能电池的运行稳定性.
主要方法:
- 结合了实验调查和理论计算.
- 分析WBG矿的面状特性,包括离子迁移激活能量和扩散常数.
- 引入trioctylphosphine氧化物来控制WBG矿膜的生长.
- 在n-i-p和p-i-n配置中制造和测试矿/联太阳能电池.
主要成果:
- 在电子束和光照射下,WBG矿的 (111) 面表现出与 (100) 面相比更高的稳定性.
- 过多的电荷载体加速化物迁移和相分离,导致降解.
- 使用 trioctylphosphine 氧化物对 (111) 面的定向生长显著改善了 WBG 膜的稳定性.
- 矿/双联太阳能电池实现了高达30.26%的认证效率,并证明了运行稳定性 (T95 > 1000小时).
结论:
- 面性质极大地影响WBG矿在光伏应用中的稳定性.
- 控制WBG矿晶体的生长以有利于 (111) 方面是提高设备寿命的可行策略.
- 这些发现为更稳定,更高效的矿/联太阳能电池铺平了道路.
