通过附加聚氧乙烯三乙烯和碳纳米点的合体工程实现单阶段的SnO₂沉积,用于低光应用中的简化和有效的矿太阳能电池

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 纳米技术纳米技术
• 可再生能源可再生能源是可再生能源.

背景情况:

• 高质量的电子输送层 (ETL) 对于高效的矿太阳能电池 (PSC) 是至关重要的.
• 氧化 (SnO2) ETLs经常遭受纳米粒子聚合,导致表面缺陷和性能差.
• 现有的改善SnO2ETL的方法可能是复杂和昂贵的.

研究的目的:

• 开发一种简单,具有成本效益的方法,用于为PSCs准备高质量的SnO2 ETL.
• 研究将聚氧乙烯三乙烯 (PTE) 和碳纳米点纳入SnO2合溶液的效果.
• 通过提高SnO2ETL来提高PSC的稳定性和性能.

主要方法:

• 采用单步沉积方法将PTE和碳纳米点纳入SnO2体前体.
• 修改后的SnO2前体被用于在氧化 (FTO) 基板上沉积ETL薄膜.
• 矿太阳能电池使用修改后的SnO2 ETLs制造,并对其性能和稳定性进行了评估.

主要成果:

• 添加PTE和碳纳米点有效地防止了SnO2纳米粒子聚合,从而产生具有降低表面粗度的均薄膜.
• 碳纳米点增强了SnO2膜的电导率.
• 带有双添加 SnO2 ETL 的设备表现出更好的电荷传输,抑制了重组,并显著提高了功率转换效率,特别是在低光条件下.
• 在经过1200小时的稳定性测试后,双添加装置保持了86%的初始效率,而对照装置的效率为65%.

结论:

• PTE和碳纳米点的单步结合是一种多功能和有效的策略,用于生产高质量的SnO2ETL.
• 这种方法为工业规模的光伏设备生产提供了可扩展和成本效益的途径.
• 增强的SnO2ETL有助于提高PSC的性能和长期稳定性.