协调纳米板稳定高效的锡基矿太阳能电池
Dhruba B Khadka1, Yan-Chen Kuo2, Yi Zhen Li2
1Photovoltaic Materials Group, Center for GREEN Research on Energy and Environmental Materials, National Institute for Materials Science (NIMS), 1-1 Namiki, Tsukuba, Ibaraki 305-0044, Japan.
ACS applied materials & interfaces
|April 24, 2025
概括
氨酸- ((II) 协调纳米片通过提高晶体质量和减少缺陷来增强锡基矿石太阳能电池. 这导致更高的功率转换效率和更好的稳定性锡矿太阳能电池 (Sn-PSCs).
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.
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 基矿为太阳能电池提供了比基矿更少的有毒替代品.
- 锡矿太阳能电池 (Sn-PSC) 的关键挑战包括由于Sn2+氧化而导致的效率限制和不稳定性.
- 缺陷化学和不良结晶阻碍了Sn-PSCs的性能.
研究的目的:
- 为了提高基矿太阳能电池 (Sn-PSC) 的光电子性能和稳定性.
- 解决Sn2+氧化问题,提高矿膜质量.
- 为了研究 terpyridine-zinc(II) 协调纳米片 (ZnTPY CONASHs) 在Sn-PSC制造中的作用.
主要方法:
- 通过液体-液体界面聚合合成的特皮里丁- (II) 协调纳米片 (ZnTPY CONASHs).
- 将碎片化的 ZnTPY CONASH 纳入锡基矿前体溶液中.
- 形成ZnTPY:SnI2异质核以直接进行矿结晶.
- 修改过的矿薄膜的表征和设备性能评估.
主要成果:
- ZnTPY CONASHs有效地与SNI2结合,促进异质核和增强锡基矿结晶.
- 加入ZnTPY CONASHs可以减轻Sn2+氧化相关的缺陷,并减少电荷重组.
- 修改后的Sn-PSC表现出改善的光发光寿命,表明晶体质量优越.
- 优化的Sn-PSC实现了11.59%的功率转换效率 (PCE),比控制装置的9.14%显著提高.
- 对封装的ZnTPY修饰的Sn-PSC观察到更高的操作稳定性.
结论:
- 氨酸- ((II) 协调纳米片在调节高质量的锡基矿膜前体协调方面是有效的.
- 使用ZnTPY CONASHs提供了一个可行的途径来克服Sn-PSCs的局限性.
- 这种方法为开发更高效,更稳定的矿太阳能电池技术提供了潜力.
