通过优化矿/C60接口,打破半透明太阳能电池的效率-透明性妥协
Chongan Chen1, Zaheen Uddin1, Yiran Lu1
1College of Materials Science and Engineering, Hunan University, Changsha 410082, Hunan, China.
ACS applied materials & interfaces
|August 22, 2025
概括
使用胺 (TACl) 的表面分子工程显著减少半透明矿太阳能电池 (ST-PSC) 的缺陷. 这提高了效率和稳定性,为先进的光伏应用铺平了道路.
科学领域:
- 材料科学
- 可再生能源
- 太阳能发电
背景情况:
- 半透明矿太阳能电池 (ST-PSC) 对于合应用和建筑集成光伏至关重要.
- 由于界面非辐射重组,显著的开放电路电压 (V_OC) 损失阻碍了ST-PSC的发展.
研究的目的:
- 通过使用表面分子工程来解决ST-PSC中的V_OC损失.
- 为了使接口缺陷被动化,并优化矿/C60接口的能量水平对齐.
主要方法:
- 在矿/C60接口的表面分子工程中使用了胺 (TACl).
- 研究了有机和离子在缺陷被动化和化物空缺补偿中的作用.
- 制造和特征TAC1修改的ST-PSC.
主要成果:
- 通过TAC1处理,使与Pb相关的缺陷被动化,并补偿化物空缺,抑制非辐射重组.
- 实现了带隙宽的矿膜,增强了晶体性和减少了缺陷密度.
- 开发了一种半透明的装置,功率转换效率为14.66%,平均可见光透射率为13.2%.
- 经过720小时在空气中保持82%的初始PCE,显著提高了运行稳定性.
结论:
- 使用TACI进行表面分子工程是高性能ST-PSC的可行策略.
- 这种方法有效地减少了接口缺陷,并提高了能量水平的调整.
- 与控制装置相比,TACI修改的ST-PSC具有更高的效率和稳定性.
