用Diaza-Crown Ether进行表面修饰,以获得高效和稳定的倒立矿太阳能电池

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) 在性能和稳定性方面面临挑战,原因是表面缺陷,如阴离子缺陷和剩余化 (PbI2).
• 这些缺陷导致非辐射重组,并阻碍有效的电荷传输,限制设备的效率和运行寿命.

研究的目的:

• 开发一种表面修饰策略,使用一种新型的色冠,4,10-diaza-15-crown 5-ether (DA15C5),以解决矿表面缺陷.
• 调查DA15C5对PSC中缺陷被动化,电荷传输,薄膜稳定性和整体设备性能的影响.

主要方法:

• 合成和应用DA15C5作为矿膜的表面调节器.
• 矿薄膜和设备的表征,以评估缺陷被动化,相位形成和能量水平对齐.
• 用DA15C5处理的PSC的制造和测试,以评估功率转换效率 (PCE),开放电路电压 (VOC),填充因子 (FF) 和稳定性.

主要成果:

• DA15C5有效地使负电荷的阴离子缺陷被动,并与剩余的PbI2反应,促进二维矿阶段.
• 用DA15C5表面处理抑制非辐射重组,增强电荷传输,并优化能量水平对齐.
• 经过DA15C5处理的PSC实现了高PCE24.75%,VOC和FF的显著改善.

结论:

• DA15C5作为矿薄膜的有效表面分子调节器,显著提高PSC性能.
• 该处理显著提高了环境和热稳定性,在85°C下14:00小时后,设备保留了80%以上的PCE,在环境空气中550小时后保持了78%.
• 这种方法为开发高效和稳定的矿太阳能电池提供了有希望的途径.