通过双功能添加剂工程缺陷被动化,提高锡基矿太阳能电池的稳定性和效率
Xuefei Ren1, Shuqi Wang1, Wanyang Lyu1
1Guangdong Provincial Key Laboratory of Quantum Engineering and Quantum Materials, South China Academy of Advanced Optoelectronics, South China Normal University, Guangzhou 510006, China.
ACS applied materials & interfaces
|May 15, 2025
概括
胺添加剂通过改善结晶性和抑制缺陷来增强基矿太阳能电池 (Sn-PSC). 这导致非有毒光伏设备的效率更高和长期稳定性显著提高.
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
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 无锡基矿是有前途的光伏材料,因为它们的无毒性.
- 锡基矿太阳能电池 (Sn-PSCs) 的效率和稳定性低于基太阳能电池.
- 关键的挑战包括矿层质量差,Sn2+氧化和高缺陷密度.
研究的目的:
- 引入胺 (CA) 作为Sn-PSC的多功能添加剂.
- 为了提高结晶性和减少矿层中的微观结构缺陷.
- 提高Sn-PSC的效率和稳定性.
主要方法:
- 在Sn-PSCs的前体溶液中加入胺.
- 使用各种分析技术对矿膜和设备进行表征.
- 改造的Sn-PSC的性能测试和稳定性评估.
主要成果:
- 胺与Sn2+和I-相互作用,抑制氧化和离子迁移.
- CA添加剂降低了缺陷密度,并抑制了载体重组.
- 经CA修改的Sn-PSC实现了11.74%的冠军功率转换效率 (PCE),明显高于控制装置 (7.32%).
结论:
- 胺是开发高性能Sn-PSC的有效添加剂.
- CA修改带来了提高效率和卓越的操作稳定性,未封装的设备在N2中5000小时后保留了初始效率.
- 这一战略为高效和稳定的无毒矿太阳能电池提供了途径.
