多功能硫添加剂调节了对逆矿太阳能电池的结晶动态,提高了效率和稳定性
Shuming Ye1, Guangsheng Liu1, Xiaodong Ren1
1International Joint Research Center for Optoelectronic and Energy Materials, Yunnan Key Laboratory of Carbon Neutrality and Green Low-carbon Technologies, Yunnan Key Laboratory for Micro/Nano Materials & Technology, Southwest United Graduate School, School of Materials and Energy, Yunnan University, Kunming 650504, China.
Journal of colloid and interface science
|August 31, 2025
概括
硫 (SL) 添加剂通过控制结晶和提高能量水平来提高矿太阳能电池 (PSC) 的性能. 这使得PSC的效率和稳定性更高.
科学领域:
- 材料科学
- 太阳能发电
- 化学工程
背景情况:
- 由于不受控制的快速结晶,矿薄膜的单步溶液处理往往导致晶体质量和稳定性差.
- 这种质量差是实现高性能矿太阳能电池 (PSC) 的重要障碍.
研究的目的:
- 使用多功能添加剂制定精确结晶控制和提高矿薄膜质量的策略.
- 研究硫 (SL) 对矿结晶动态的影响以及由此产生的PSC的光电子特性.
主要方法:
- 使用硫 (SL),一种具有双π结合环的硫基分子,作为矿薄膜制剂中的多功能添加剂.
- 分析SL和Pb2+离子之间的协调相互作用,以了解结晶调制.
- 评估SL对矿膜形态,内部应力和能量带对齐的影响.
- 用SL处理的矿层制造和表征反向PSC.
主要成果:
- 通过与Pb2+形成协调键,SL有效调节结晶的动态,从而延长结晶过程.
- SL处理的结果是具有较大粒度的矿薄膜,降低了内部应力,并抑制了非辐射载体重组.
- SL 的 π 结合结构优化了能量带的对齐,提高了费米水平并增强了表面接触潜力.
- 用SL处理的薄膜进行反转的PSC实现了24.91%的冠军功率转换效率 (PCE),而对照组为23.85%.
结论:
- 硫作为多功能添加剂,同时控制矿结晶和工程能量水平.
- 这项研究展示了通过精确的结晶控制和能量水平调节来增强矿光电子的分子设计范式.
- 经过SL处理的PSC表现出更高的效率和卓越的运行稳定性,为先进的矿太阳能电池技术铺平了道路.
