可固的聚合物使得高效逆矿太阳能电池的超薄和坚固的孔承载层成为可能
Liqing Zhan1, Shuo Zhang1,2, Zhihao Li3
1Key Laboratory for Advanced Materials and Joint International Research Laboratory of Precision Chemistry and Molecular Engineering, Shanghai Key Laboratory of Functional Materials Chemistry, Feringa Nobel Prize Scientist Joint Research Center, Frontiers Science Center for Materiobiology and Dynamic Chemistry, Institute of Fine Chemicals, School of Chemistry and Molecular Engineering, East China University of Science and Technology, Shanghai, China.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|January 9, 2025
概括
研究人员为矿太阳能电池 (PSC) 开发了新的聚合物孔输送材料 (HTM). 这些新型HTM形成了超薄,均的层,将功率转换效率提高到26.21%,并提高了设备的稳定性.
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.
- 太阳能光伏发电是如何实现的
背景情况:
- 对倒置矿太阳能电池 (PSC) 的聚合物孔输送材料 (HTM) 的开发落后于小分子对应物.
- 传统的聚合物HTM很难在粗的基板上形成超薄的,合规的涂层,与自组装单层 (SAM) 不同.
研究的目的:
- 设计和合成能够形成超薄,合规涂层的新型可性聚合物HTM.
- 为了克服在倒置PSC中的传统聚合物HTMs的局限性.
- 通过系统调整来优化能量水平,湿度,可加工性和缺陷被动化.
主要方法:
- 通过共聚合,在聚三胺 (PTAA) 骨干上引入协调性基团作为侧链.
- 从低度溶液 (0.1 mg/mL) 中加工可固的HTM,以形成均的层.
- 系统调整基替代比率以优化材料性能.
主要成果:
- 开发了五种可固的聚合物HTM (CP1-CP5),具有强烈的基底相互作用.
- 使用低度溶液实现了超薄,均和坚固的孔输送层.
- 优化的可HTM (CP4) 产生了反向PSC,功率转换效率 (PCE) 为26.21%.
- 与基于SAM的设备相比,在操作压力下证明了设备的增强稳定性.
结论:
- 固定聚合物HTM为高性能倒置PSC提供了SAM的可行替代方案.
- 开发的材料可以实现高效的电荷传输,并提高设备的稳定性.
- 这项工作推动了用于矿太阳能技术的高效和稳定的聚合物HTM的开发.


