一个 Sol-Gel 处理的 Spinel HTL 与一个 Amphiphilic 聚合物中间层相结合,用于稳定和可扩展的锡矿太阳能模块

科学领域:

• 材料科学
• 太阳能发电
• 无机化学

背景情况:

• 矿太阳能电池 (PSC) 需要高效的孔输送材料 (HTM) 才能达到最佳性能.
• 无机HTM提供稳定性,但在锡矿太阳能模块 (TPSM) 中面临缺陷和界面兼容性的挑战.
• 像PEDOT:PSS这样的现有HTM可能会受到离子迁移和有限的稳定性的影响.

研究的目的:

• 为TPSM开发一个新的,可访问的无机HTM.
• 设计一个接口层来解决缺陷,并提高HTM和矿之间的兼容性.
• 提高TPSM的功率转换效率和稳定性.

主要方法:

• 通过可扩展的sol-gel方法制造Cu2+合SnCo2O4 (Cu-SCO) 无机HTM
• 用于表面/接口修改的两性中性供体-接受体共聚物 (PTSN) 的设计和合成
• 将Cu-SCO HTL与PTSN修改集成到反向的TPSM中,并进行性能表征.

主要成果:

• 使用Cu-SCO HTL与PTSN接口修改的TPSM实现了最高的PCE10.4%.
• 没有PTSN修改的Cu-SCO HTL产生了8.69%的PCE,而传统的PEDOT:PSS则产生了7.99%.
• PTSN证明了有效的缺陷被动化,改善了孔运输,并促进了均的矿膜形成.

结论:

• 溶凝加工无机HTM (Cu-SCO) 和分子工程接口 (PTSN) 的组合是高效的TPSM的一个有前途的策略.
• PTSN 作为一个多功能层,改善孔取,使缺陷无效,并提高片质量.
• 这种方法使得可处理溶液的无机HTL可用于稳定,大面积的矿光伏设备.