在Sn-Pb底部子细胞中,晶格稳定和菌株同质化使得稳定的全矿联太阳能电池成为可能
Yang Bai1,2, Yuanyuan Meng1, Ming Yang1
1Zhejiang Provincial Engineering Research Center of Energy Optoelectronic Materials and Devices, Ningbo Institute of Materials Technology & Engineering, Chinese Academy of Sciences, Ningbo, China.
Nature communications
|August 9, 2025
概括
这项研究使用甲-1,3,6-硫酸盐 (NTS) 增强了窄带隙矿太阳能电池 (PSC),以提高稳定性和效率. 采用NTS的全矿联太阳能电池 (PTSC) 实现了创纪录的效率和长期的运行耐用性.
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.
- 固态物理 固态物理
背景情况:
- 全矿联太阳能电池 (PTSC) 旨在通过最大限度地减少能源损失来超越Shockley-Queisser极限.
- 窄带间隙 (NBG) 亚细胞对于PTSC性能至关重要,但受到不稳定性,应变和化物迁移的影响.
- 现有的NBG矿面临效率和运营寿命的限制.
研究的目的:
- 为了提高窄带隙 (NBG) 矿太阳能电池 (PSC) 的稳定性和效率.
- 研究甲-1,3,6-硫酸盐 (NTS) 在稳定锡- (Sn-Pb) 矿结构中的作用.
- 通过NBG亚细胞稳定,提高全矿合太阳能电池 (PTSC) 的性能.
主要方法:
- 在Sn-Pb矿化合物中加入一种基于硫酸盐的刚性分子,甲-1,3,6-硫酸盐 (NTS).
- 使用NTS通过Sn-三硫酸协调加强Sn-I键.
- 采用NTS通过其刚性骨干结构来减少因光引起的格子扭曲.
主要成果:
- Sn-Pb单连接PSC的功率转换效率 (PCE) 为23.2%.
- 全矿联太阳能电池 (PTSC) 的PCE达到29.6% (认证为29.2%).
- 设备在700小时的连续运行后保持了93.1%的初始效率,显示出增强的稳定性.
结论:
- NTS加强矿晶格,减轻应变和均质化组成,以改善结构完整性.
- 稳定NBG矿为高效,耐用的下一代矿光伏提供了坚实的基础.
- 这种分子稳定方法是释放矿太阳能电池技术全部潜力的关键.
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