通过自缓冲分子迁移策略进行耐湿可扩展的矿膜的环境空气结晶
Mei Yang1, Weidong Zhu2, Laijun Liang1
1State Key Laboratory of Wide-Bandgap Semiconductor Devices and Integrated Technology, Xidian University, 710071, Xi'an, People's Republic of China.
Nano-micro letters
|September 1, 2025
概括
一种新的自我缓冲分子迁移策略通过控制水分来改善矿太阳能电池 (PSC) 的制造. 这种方法扩大了处理窗口,并提高了环境空气处理PSC的设备效率.
科学领域:
- 材料科学
- 可再生能源
- 太阳能发电
背景情况:
- 环境空气,水分辅助回火是矿太阳能电池 (PSC) 制造的常用方法.
- 矿中期对水分的敏感性需要严格的湿度控制和立即回火,增加成本并导致快速核化.
- 矿薄膜中的快速分子间交换反应是由水分触发的.
研究的目的:
- 在矿太阳能电池制造过程中开发一种减缓水分诱导的分子间交换反应的方法.
- 在环境空气中扩大处理窗口的湿度和核化时间.
- 提高在环境条件下制造的矿太阳能电池的功率转换效率.
主要方法:
- 引入一个n-丁化屏蔽层,以创建一个自我缓冲的分子迁移策略.
- 使用屏蔽层限制湿度扩散到中间相膜中.
- 具有不同的带隙 (1.68 eV,1.53 eV,1.77 eV) 的n-i-p结构的矿太阳能电池的制造和表征.
主要成果:
- 这种自缓冲策略显著减缓了分子间交换反应,使核化时间和湿度窗口更广.
- 一个优化的1.68 eV带隙PSC实现了22.09%的反向扫描 (RS) 功率转换效率 (PCE).
- 基于1.53 eV和1.77 eV带隙矿薄膜的PSC显示出分别为25.23%和19.09%的优异RS PCE,超过了环境空气处理设备的现有基准.
结论:
- 拟议的自我缓冲分子迁移策略有效地减轻了矿薄膜的湿度敏感性.
- 这种方法为在环境条件下制造高效矿太阳能电池提供了一种多功能且适用的方法.
- 这一战略使得在不同带隙上生产具有更高性能的先进环境空气加工PSC成为可能.
