化学定PbS-2PACz CQD墨水用于窄带隙和全矿并列太阳能电池中可扩展的HTL

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.
• 纳米技术 纳米技术

背景情况:

• 混合金属窄带隙 (NBG) 锡- (Sn-Pb) 矿对于高效率的全矿联太阳能电池 (APTSC) 至关重要.
• 由于孔输送层 (HTL) 不均,接口重组和低效的电荷提取限制了单节NBG矿太阳能电池的性能.

研究的目的:

• 开发一种新的孔输送层 (HTL) 材料,以提高NBG矿太阳能电池和APTSC的性能.
• 为了改善矿太阳能电池的接口特性,电荷提取和能量水平对齐.

主要方法:

• 通过溶液相联体交换合成PbS-2PACz体量子点 (CQDs),将[2-(9H-carbazol-9-yl) ethyl]酸 (2PACz) 固定在PbS CQDs上.
• 使用PbS-2PACz CQD墨水制造均的,消除缺陷的薄膜,并对矿/HTL接口施加额外的2PACz处理.
• 设备性能的表征,包括单节NBG矿太阳能电池和APTSC的功率转换效率 (PCE) 测量.

主要成果:

• PbS-2PACz CQD墨水表现出极好的合稳定性,并在矿基板上形成均的薄膜.
• 额外的2PACz处理优化了矿/HTL接口,将价值带深化到-5.60 eV,并降低了陷密度.
• 单节NBG矿太阳能电池实现了22.84%±0.55的PCE,超过了PEDOT:PSS和2PACz自组装单层 (SAM) 的设备.
• 采用PbS-2PACz的全矿联太阳能电池实现了25.05%±0.41的PCE,明显超过了基于PEDOT:PSS的联电池 (21.60%±0.91).

结论:

• PbS-2PACz是一种高效的HTL材料,用于增强矿太阳能电池中的孔提取,可重复性和可扩展性.
• 开发的HTL策略显著提高了单结和全矿联太阳能电池的性能.
• 这项研究为推进高性能矿太阳能电池技术提供了有前途的途径.