异环联多酸使空气处理的碳基全无机矿太阳能电池的界面电荷转移更容易,效率超过15%
Yifei Shi1, Shuming Hu1, Xu Wang1
1State Key Laboratory of Disaster Prevention & Reduction for Power Grid, Changsha University of Science & Technology, Changsha, 410114, P. R. China.
一种新型的修饰剂4-imidazolylacrylic acid (UA) 增强了基于碳的全无机矿太阳能电池 (C-PSC) 中的电荷转移. 这提高了效率和稳定性,为C-PSC发展提供了新的战略.
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:
- 在埋藏的接口上优化电荷传输对于高性能基于碳的全无机矿太阳能电池 (C-PSC) 来说至关重要.
- 传统的有机修饰剂经常表现出绝缘性,阻碍电荷传输和限制设备效率.
研究的目的:
- 引入一个多功能异环合聚丁酸修饰剂,4-imidazolylacrylic acid (UA),用于C-PSCs的埋葬接口修饰.
- 研究UA对接口特性,电荷传输以及整体设备性能和稳定性的影响.
主要方法:
- 合成和应用4-imidazolylacrylic acid (UA) 作为一个埋面接口修饰剂.
- 锡氧化物薄膜导电性的表征,界面缺陷被动化和能量水平对齐.
- 使用和不使用UA修改的C-PSC的制造和性能测试.
- 在环境条件下对未封装设备进行长期稳定性测试.
主要成果:
- 修改UA增加了氧化膜的导电性,使接口缺陷被动化,并抑制了重组.
- 在UA应用后,观察到更好的能量水平对齐和加强的电荷传输.
- 通过UA修改,C-PSC的功率转换效率 (PCE) 从11.91%增加到15.56%.
- 经过UA修改的设备显示了开通电路电压 (1.26 V),短路电流密度 (15.69 mA cm−2) 和填充因子 (79%) 的改进.
- 未封装的UA修改设备在400-800小时的测试后保持了超过80%的初始效率.
结论:
- 4-imidazolylacrylic acid (UA) 作为一个多功能修饰剂有效地起作用,增强C-PSCs埋藏界面上的电荷传输.
- UA修改导致C-PSC性能指标的显著改善,包括PCE,电压,电流和填充因子.
- 开发的联聚酸连体策略为推进C-PSC的稳定性和效率提供了一个有前途的方法.
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