控制Cs₂PbX₄的生长纳米结构提高了无机基矿太阳能电池的稳定性,用于潜在的低地球轨道应用

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:

• 使用低维 (LD) 材料的接口工程对于提高矿太阳能电池 (PSC) 性能至关重要.
• 通过溶液处理在基系统中无机LD矿纳米结构的合成机制需要进一步探索.

研究的目的:

• 调查溶剂蒸发动力学对Cs₂PbX₄纳米形态在溶液加工过程中的影响.
• 为了证明Cs₂PbX₄纳米结构的接口工程的有效性,以提高PSC的性能和稳定性.

主要方法:

• 处理CsPbI₂Br薄膜的溶液处理,使用受控的溶剂蒸发.
• 在Cs₂PbX₄纳米结构在CsPbI₂Br.的谷物边界的现场生长.
• 在各种老化条件下 (光伏,质子辐射) 描述纳米形态,光电子特性和设备性能 (PCE).

主要成果:

• 控制的溶剂蒸发成功调节了Cs₂PbX₄纳米形态,导致在粒边界的被动化效应.
• 优化CsPbI₂Br/Cs₂PbX₄异构结构的平均功率转换效率 (PCE) 从10.8%提高到13.5% (25%的增强).
• 观察到增强的稳定性,在经过100小时的老化后,处理的设备保留了98%的初始PCE,在质子辐射后保持了96%,而对照装置的显著降解相比.

结论:

• 控制溶剂蒸发动态是通过溶液加工实现所需的无机LD矿纳米结构的关键.
• 使用Cs₂PbX₄纳米结构的接口工程显著提高了PSC的效率和运行稳定性.
• 这些发现提供了对LD纳米材料形态控制的更深入的理解,并突出了工程PSC对强大的应用的潜力.