双功能复合诱导双背表面场,用于高效的孔运输层无层的矿太阳能电池
Chaoyang Wang1, Junwei Xiang1, Jiale Liu1
1Michael Grätzel Center for Mesoscopic Solar Cells, Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, Huazhong University of Science and Technology, Luoyu Road 1037, Wuhan, Hubei, 430074, P. R. China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|May 7, 2025
概括
在基于碳的孔运输层无矿太阳能电池 (PSC) 中引入双背表面场 (BSF) 显著提高了功率转换效率 (PCE). 这种新的方法增强了光载体的分离和提取,达到20.79%的冠军PCE.
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:
- 无碳基孔运输层 (无C-HTL) 的矿太阳能电池 (PSC) 为低成本和稳定的光伏提供了一条道路.
- 在没有C-HTL的PSC中缺少孔输送层 (HTL) 通常会导致功率转换效率 (PCE) 降低,原因是缺乏有效的后面表面场 (BSF).
研究的目的:
- 调查组建双BSF的好处,以提高C-HTL无PSC的PCE.
- 通过后处理引入三四 ((pentafluorophenyl) 酸盐 (Tr+TPFB-) 作为一种新材料,用于通过后处理在无C-HTL的PSC中实现双重BSF.
主要方法:
- 设备模拟以探索双BSF对PSC性能的影响.
- 用Tr+TPFB-对无C-HTL的PSC进行后处理,以诱导双重BSF形成.
- 光发光寿命成像用于分析设备截面内的光载体动态.
主要成果:
- 在使用Tr+TPFB后处理的C-HTL无PSC中成功形成了双BSF.
- 在矿中,TPFB被动化了n-doping缺陷,形成了一个n-p同位结.
- Tr+从碳电极中提取了电子,降低了其工作功能,从而建立了双重BSF.
- 观察到光载体分离和提取的改善,由光发光终身成像证明.
- 平均开放电路电压 (Voc) 显著增加,达到约70mV.
结论:
- 通过Tr+TPFB后处理引入双重BSF是一种有效的策略,可以提高C-HTL无PSC的性能.
- 这种方法通过改善充电动态和设备电压来解决无HTL架构的局限性.
- 获得了20.79%的冠军PCE,证明了这种方法对高效和稳定的矿太阳能电池的潜力.
