溶剂工程使-膜具有较长的载体扩散长度和较少的分离
Sheng Li1,2, Xiaotian Yang1, Siyang Cheng1,2
1School of Physics and Technology, Key Lab of Artificial Micro- and Nano-Structures of Ministry of Education, School of Microelectronics, Wuhan University, Wuhan, China.
Nature communications
|August 29, 2025
概括
研究人员开发了一种新的三元溶剂系统来改进锡- (Sn-Pb) 矿太阳能电池. 这种创新可以使薄膜更厚,更均,提高低成本发电的效率和稳定性.
科学领域:
- 材料科学
- 可再生能源
- 太阳能发电
背景情况:
- 全矿合太阳能电池承诺低电力成本,但由于锡- (Sn-Pb) 亚电池的近红外吸收能力较差而受到阻碍.
- 由于结晶问题和缩前体溶液中载体扩散有限,实现高效的微米厚的Sn-Pb层是具有挑战性的.
研究的目的:
- 确定微米厚的Sn-Pb矿太阳能电池性能限制的原因.
- 为增强的Sn-Pb吸收层开发一个改进的溶剂系统.
- 提高全矿合太阳能电池的效率和稳定性.
主要方法:
- 研究了常规二甲基胺 (DMF) /二甲基硫氧化物 (DMSO) 溶剂中的 (SnI2) 的协调化学.
- 开发并使用一种新的三元溶剂系统来完全协调SNI.
- 制造和表征微米厚的Sn-Pb薄膜和单联/双联太阳能电池.
主要成果:
- 确定二元溶剂中的SnI2协调不足是Sn丰富相和薄膜质量差的原因.
- 三元溶剂系统抑制了有害的Sn-丰富相,使得微米厚的Sn-Pb薄膜成为可能.
- 在Sn-Pb薄膜中实现了~11μm的载体扩散长度,从而达到24.2%的单连接和29.3%的合细胞效率.
结论:
- 开发的三元溶剂系统有效地克服了Sn-Pb矿膜形成的局限性.
- 增强的Sn-Pb吸收器显著提高了全矿组合太阳能电池的性能和稳定性.
- 这种进步有助于实现低成本高效太阳能电力的潜力.


