对于高效矿太阳能电池和模块的有机n型补充剂的尺寸调节
Cong Liu1, Chen Zuo1, Qifan Xue2
1State Key Laboratory of Featured Metal Materials and Life-cycle Safety for Composite Structures, School of Resources, Environment and Materials, Guangxi University, Nanning, 530004, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|January 27, 2025
概括
新型二胺 (PDI) 剂增强太阳能电池中的n型矿层. 这一策略提高了先进的光伏设备的功率转换效率 (PCE) 和开放电路电压 (VOC).
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 太阳能光伏发电是如何实现的
- 有机电子 有机电子
背景情况:
- 一个强大的n型矿层对于p-i-n太阳能电池的高开通电压 (VOC) 和功率转换效率 (PCE) 是必不可少的.
- 弱的n型兴奋剂导致VOC损失,而p型矿由于电子陷而遭受载体重组.
研究的目的:
- 设计基于新型二胺 (PDI) 的不同尺寸 (1D,2D,3D) 的小分子剂,用于改进的n型矿层.
- 研究含有的PDI分子对电子捐赠能力和准费米水平分裂的影响.
- 通过表面被动化来提高矿的稳定性和n-doping效率.
主要方法:
- 基于PDI的1D,2D和3D小分子兴奋剂的合成和表征.
- 在p-i-n太阳能电池的矿层中加入PDI剂.
- 小面积太阳能电池和柔性太阳能模块的性能评估.
主要成果:
- 基于PDI的分子,特别是2D-PDI,表现出强大的电子捐赠特性,扩大了准费米水平分裂.
- PDI分子有效地被动化了矿表面的陷状态,提高了兴奋剂的效率和设备的稳定性.
- 使用2D-PDI的小面积太阳能电池实现了26.06%的PCE (25.44%经过认证),其高VOC为1.18V.
- 刚性和灵活的矿太阳能模块呈现出高的PCE分别为21.48%和20.71%.
结论:
- 对PDI兴奋剂的维度调节是有效的n型兴奋剂在矿太阳能电池中的可行策略.
- 开发的PDI补充剂显著提高了p-i-n矿太阳能电池的性能和稳定性.
- 这种方法为开发高性能和稳定的矿光伏设备提供了宝贵的见解.
