通过双层SnO2进行电子输送层的增强光传输,用于高性能半透明矿太阳能电池
Xianggang Chen1,2, Zhengbo Yuan1,2, Shuyuan Fan1,2
1New Energy School, North China Electric Power University, Beijing, 102206, P. R. China.
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|January 10, 2025
概括
这项研究为半透明矿太阳能电池 (ST-PSC) 引入了双层锡氧化物电子输送层 (ETL),显著减少光散射和增强光吸收,以提高建筑集成光伏的效率.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 可再生能源是可再生能源的来源.
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 建筑集成光伏 (BIPV) 的半透明矿太阳能电池 (ST-PSC) 由于光损失而受到效率的降低.
- 在n-i-p PSC中,常规的sol-gel衍生的氧化 (SnO2) 电子传输层 (ETL) 容易发生纳米粒子聚合,导致光散射并阻碍矿的吸收.
研究的目的:
- 开发一种新型的双层SnO2ETL结构,以减轻光散射并改善ST-PSC中的光传导率.
- 为了提高BIPV应用的宽带间隙ST-PSC的效率和稳定性.
主要方法:
- 通过结合原子层沉积 (ALD) 和sol-gel方法,制造了双层SnO2结构.
- 该ALD SnO2层作为一个紧的基础,改善后来的sol-gel沉积和减少纳米粒子聚合.
- 在ALD和sol-gel SnO2层之间的折射率梯度是为了增强光透率而设计的.
主要成果:
- 双层SnO2 ETL显著降低了光散射,并改善了光吸收.
- 宽带间隙ST-PSC (1.66 eV) 实现了21.27 mA/cm2的短路电流.
- 达到20.22%的认证功率转换效率,具有81.4%的双面性.
- 设备在1000小时的1太阳照明后保持了91.47%的初始效率.
结论:
- 拟议的双层SnO2 ETL战略有效地解决了ST-PSC中的光损失问题.
- 这种方法提高了矿太阳能电池对BIPV的效率和稳定性.
- 这些发现为更高效,更耐用的半透明矿太阳能电池铺平了道路.
