用酸盐辅助的双接口调制,用于高效的孔运输层无碳基矿基太阳能电池
Qinxue Wang1, Chu Zhang2, Chunlong Wang2
1Key Laboratory of Intelligent Manufacturing Quality Big Data Tracing and Analysis of Zhejiang Province, College of Science, China Jiliang University (CJLU), Hangzhou, 310018, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|September 15, 2025
概括
酸盐 (SO) 双相修改矿接口,提高太阳能电池的效率和稳定性. 这一策略优化了电子传输,并使无孔传输层无碳基矿太阳能电池 (C-PSC) 的缺陷无效.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
- 物理化学 物理化学
背景情况:
- 矿太阳能电池 (PSC) 的接口,特别是矿 (PVK) /SnO2电子输送层 (ETL) 和PVK/碳电极 (C),存在缺陷状态和能量水平 misalignment,阻碍性能.
- 这些接口问题是实现高功率转换效率 (PCE) 和PSC长期稳定的首要瓶.
研究的目的:
- 引入使用酸盐 (SO) 的双面修改策略,以应对无孔运输层碳基PSC (无HTL C-PSC) 的接口挑战.
- 研究SO对SnO2/PVK和PVK/C接口的影响,旨在改善电子流动性,能量水平对齐和缺陷被动化.
主要方法:
- 密度函数理论 (DFT) 的计算与实验调查一起用于分析界面修改.
- 用酸盐 (SO) 作为双面修饰剂,研究了它在 SnO2 和 PVK 接口上的协调化学.
- 评估了 SO 对电子流动性,能量水平对齐,缺陷被动 (氧空位和 Pb2+ 离子) 和离子迁移 (I-) 的影响.
主要成果:
- SO有效调节SnO2/PVK和PVK/C接口,优化电子移动性和调整能量水平梯度.
- SO通过与Sn4+和Pb2+离子协调,促进缺陷被动化,减少氧气空缺并改善接口质量.
- 在SO中的Na+离子显著抑制PVK层内的化物 (I-) 离子迁移.
- 在SO-修饰的无HTLC-PSC中,冠军PCE达到18.03%,超过90%的初始PCE在1000小时的环境测试后被保留.
结论:
- 氧酸作为一种有效的双面修饰剂,可以提高无HTL的C-PSC的性能和稳定性.
- 拟议的战略成功地解决了关键的接口瓶,从而提高了功率转换效率和延长了运行寿命.
- 这项工作为开发高效和稳定的矿太阳能电池技术提供了一个有前途的方法.
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