竞争性结晶调节阶段同质宽带间隔矿用于单体矿有机并列太阳能电池
Qian Ye1, Baojin Fan1, Yuelong Zhou1
1Key Laboratory of Fluorine and Silicon for Energy Materials and Chemistry of Ministry of Education, Jiangxi Normal University, 99 Ziyang Avenue, Nanchang, 330022, P. R. China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|August 21, 2025
概括
三酸 (Tri-PyPA) 提高了高效的双联太阳能电池 (TSC) 的宽带间隙晶. 这项创新提高了设备的稳定性和功率转换效率,超过了Shockley-Queisser的极限.
科学领域:
- 材料科学
- 可再生能源
- 太阳能发电
背景情况:
- 宽带间隙 (WBG) 矿对于高效率的双联太阳能电池 (TSC) 是至关重要的.
- WBG矿的离子不匹配和结晶问题导致缺陷和性能限制.
- 达到超出Shockley-Queisser极限的效率需要先进的材料和设备架构.
研究的目的:
- 提高WBG矿在TSC中的性能和稳定性.
- 应对世界银行的矿结晶和离子迁移方面的挑战.
- 提高基于矿的太阳能电池的功率转换效率和使用寿命.
主要方法:
- 使用三酸 (Tri-PyPA) 来调节WBG矿中的Br/I竞争性结晶和组成分布.
- 研究了Tri-PyPA与PbBr2的协调及其对离子相互作用和迁移的影响.
- 分析了Tri-PyPA在形成键结构和缺陷被动化的 π-π 结合中的作用.
主要成果:
- 酸抑制了快速的离子迁移和被动化缺陷,导致同质的WBG矿.
- 在WBG矿设备中实现了21.39% (1.72 eV) 和19.64% (1.84 eV) 的创纪录效率.
- 证明了显著的稳定性,未封装的设备在1100小时的照明后保持95%的效率.
- 开发了一种冠军的矿-有机TSC,效率为26.11% (经过认证为25.07%),经过1000小时的操作后保持80%.
结论:
- 三酸是一种有效的添加剂,可以控制WBG矿结晶并提高设备的性能.
- 开发的WBG矿为高效和稳定的并联太阳能电池提供了一个有前途的途径.
- 这项工作有助于推进矿太阳能电池技术的商业可行性.
