在锡矿太阳能电池中热诱导的表面自我被动化
Jiaqi Liu1, Hua̅n Bì1, Zheng Zhang2
1Info-Powered Energy System Research Center (i-PERC), The University of Electro-Communications, 1-5-1 Chofugaoka, Chofu, Tokyo 182-8585, Japan.
ACS applied materials & interfaces
|July 3, 2025
概括
使用受控热分解的表面自我被动化显著减少了基于锡的矿太阳能电池中的重组. 这种方法通过形成稳定的化 (SnI2) 消极化层来提高功率转换效率 (PCE) 和开放电路电压 (VOC).
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 可再生能源是可再生能源的来源.
- 半导体物理 半导体物理
背景情况:
- 锡基矿对太阳能电池具有前景,但受到C60.0.等电子输送层的界面重组的影响.
- 在矿/C60接口的带偏移导致了显著的电荷载体损失,限制了设备的性能.
研究的目的:
- 开发一种新的表面自我被动化策略,以减轻锡基矿太阳能电池的界面重组.
- 研究受控热分解和有机阴离子组成对接口工程的影响.
主要方法:
- 在不同温度 (70°C对100°C) 的受控热分解和有机阴离子组合物 (二甲基 (DEA) 与甲基 (MA)).
- 使用扫描电子显微镜 (SEM),X射线光电子谱学 (XPS) 和飞行时间二次离子质谱学 (ToF-SIMS) 进行表面表征.
- 光发光 (PL) 和准费尔米水平分裂 (QFLS) 分析以评估重组损失.
主要成果:
- 在矿/C60界面形成一个稳定的化 (SnI2) 消极化层.
- 界面重组损失大幅减少,PL和QFLS证实了这一点.
- 功率转换效率 (PCE) 显著提高~1%,主要是由于开通电路电压 (VOC) ~50 mV增加.
结论:
- 通过受控的热分解进行表面自我被动化是减少界面重组的有效策略.
- 接口工程和精确的热控制对于提高基矿太阳能电池的性能至关重要.
- SnI2层的形成在抑制重组和提高设备效率方面发挥着关键作用.
