通过插入高性能倒置矿太阳能电池的减速剂,强烈合氧和自我组装分子
Hui Chen1, Qi Cao1, Xingyu Pu1
1State Key Laboratory of Solidification Processing, Center for Nano Energy Materials, School of Materials Science and Engineering, Northwestern Polytechnical University, Xi'an, 710072, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|August 11, 2025
概括
一种新方法通过使用TCEP强烈合氧化物 (NiOx) 与自组装分子 (SAM) 来增强矿太阳能电池 (PSC). 这种集成提高了稳定性和效率,实现了26.34%的功率转换效率.
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:
- 在氧化 (NiOx) 上的自我组装分子 (SAM) 对于高性能倒置矿太阳能电池 (PSC) 至关重要.
- 矿前体的SAM溶解导致PSC的不稳定性和降解.
- 现有的NiOx-SAM接口的合不良,导致设备性能降低.
研究的目的:
- 开发一种新的方法,在PSC的孔输送层 (HTL) 中实现NiOx和SAM之间的强合.
- 通过改进NiOx-SAM接口来提高PSC的稳定性和效率.
- 为了研究一个插入的减速剂在形成强大的界面键中的作用.
主要方法:
- 在NiOx和SAMs之间插入9-tris(2-carboxyethyl) 氨酸化物 (TCEP) 作为减少剂.
- 在TCEP,NiOx和SAM之间形成协调和键.
- 设备制造和性能测试,包括在照明和热应力下长期稳定性.
主要成果:
- TCEP与NiOx形成强大的CO··Ni和O─H···O─Ni键,以及与SAMs形成酸盐/键.
- 集成的NiOx-SAMs HTL表现出更好的紧性,增强的孔提取能力和减少的非辐射重组.
- 模拟计算证实了TCEP合的HTL吸附能量更强.
- 为PSC设备实现了26.34%的功率转换效率.
- 设备在1000小时的1太阳照明后保持了97.5%的效率,在1000小时的85°C照明后保持了90.1%.
结论:
- 集成的NiOx-SAM HTL战略有效地提高了PSC的性能和长期稳定性.
- 通过TCEP强大的接口合是克服SAM溶解和提高设备可靠性的关键.
- 这种方法为设计高效,稳定的矿太阳能电池的先进的NiOx基HTL提供了有前途的途径.


