无化梯度兴奋剂策略构建无形Nb:TiO_X电子传输层,用于高效的矿太阳能电池

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:

• 电子输送层 (ETL) 对于高效的矿太阳能电池 (PSC) 性能至关重要.
• 传统的ETL制造通常需要高温回火,限制基板兼容性和增加成本.
• 优化ETL和矿吸收器之间的接口是最大限度地减少能源损失的关键.

研究的目的:

• 开发一种低温,无回火的策略,用于制造二氧化 (NTO) 的二氧化ETL.
• 在NTO薄膜中设计一个垂直分级的组合,以改善能量水平对齐和电荷提取.
• 通过使用新型NTO ETLs来提高PSC的性能和稳定性.

主要方法:

• 动态协同喷射与受控功率调制,以创建垂直分级的NTO膜.
• 描述NTO薄膜的形态,组成和接口特性.
• 采用成分分级的NTO ETLs的PSC的制造和测试.

主要成果:

• 实现了垂直分级组成的NTO ETL无化制造 (富含Ti的底部,富含Nb的顶部).
• NTO膜呈现出光滑,无形形态和化学均的接口.
• 带有分级NTO ETL的PSC设备的功率转换效率达到19.9%,开放电路电压为1.12V.
• 由于减少了重组损失,证明了开放电路电压和填充因子的改善.

结论:

• 开发的动态联合喷射方法为高性能PSC提供了可扩展和热无害的途径.
• 构成分级的NTO ETL显著提高了PSC中的能量水平对齐和电荷提取.
• 这种无化策略为具有成本效益,灵活和高效的矿太阳能电池技术铺平了道路.