作为双边埋葬接口受体器的双重功能酸,使得高效和稳定的基于碳的无孔传输层无层矿太阳能电池成为可能
Kun Li1, Yumin Liu1, Fuqi Cui1
1Jiangxi Key Laboratory of Advanced Ceramic Materials, School of Materials Science and Engineering, National Engineering Research Center for Domestic & Building Ceramics, Jingdezhen Ceramic University, Jingdezhen 333403, China.
ACS applied materials & interfaces
|July 24, 2025
概括
酸处理通过使二氧化表面被动化,减少缺陷和提高稳定性来增强基于碳的矿太阳能电池 (C-PSC). 这一策略提高了实际应用的效率和耐用性.
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:
- 无平面孔运输层的碳基矿太阳能电池 (C-PSC) 提供低成本和环境效益,但效率低,稳定性差.
- 在矿形成和非辐射载体重组过程中缺陷的产生限制了C-PSC的性能和寿命.
- 埋葬接口工程对于提高C-PSC设备的长期稳定性至关重要.
研究的目的:
- 引入使用酸 (CH3COONH4) 的双向协调策略,用于C-PSC中的二氧化 (SnO2) 的表面被动化.
- 调查CH3COONH4通过何种机制使SnO2被动并减轻矿缺陷的机制.
- 通过接口工程来提高C-PSC设备的效率和运行稳定性.
主要方法:
- 使用酸 (CH3COONH4) 进行SnO2表面被动化的双向协调策略.
- 分析CH3COONH4,SnO2和矿层之间的相互作用,包括氧气空隙被动和缺陷减轻.
- 用CH3COONH4处理的SnO2层制造C-PSC设备的制造和表征.
主要成果:
- 通过CH3COO-和Sn4+相互作用,CH3COONH4有效地使SnO2的氧气空缺无效.
- 矿缺陷通过CH3COO-与Pb2+和N-H···I-键形成的相互作用来减轻.
- 观察到改善的矿晶体生长,垂直结晶,以及有利的埋藏接口,最大限度地减少非辐射重组损失.
- 在环境条件下,C-PSC设备实现了最大功率转换效率 (PCE) 15.5%,并证明了在环境条件下超过1000小时的运行稳定性.
结论:
- 协同的双向协调战略有效地提高了C-PSC的效率和耐用性.
- 酸对SnO2的被动化是制造高性能和稳定的C-PSC设备的一个有前途的方法.
- 这项工作为推进矿太阳能电池技术的实际应用提供了有效的途径.


