多功能纤维素衍生物通过抑制离子迁移,使高效和稳定的宽带间隔矿太阳能电池成为可能
Chaoqi Liu1, Jun Chu1, Xixi Yu1
1Faculty of Metallurgical and Energy Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming, P. R. China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|January 12, 2026
概括
宽带间隙矿太阳能电池遭受离子迁移和相位分离的影响. 一种新的纤维素衍生物L12-CMCNa通过使缺陷无源化并形成保护层来提高稳定性和效率.
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.
- 太阳能光伏发电是如何实现的
背景情况:
- 具有高含量的宽带间隙矿 (>1.65 eV) 容易发生光诱导相分离.
- 这种降解源于离子 (I-) 迁移和压力下转化为分子 (I2),导致不可逆转的性能损失.
研究的目的:
- 为了提高1.68 eV宽带间隙矿太阳能电池 (PSC) 的性能和稳定性.
- 解决在宽带间隙PSC中离子迁移和相分离的关键挑战.
主要方法:
- 开发一种新的疏水性修饰纤维素衍生物,L12-CMCNa,用于界面工程.
- 使用L12-CMCNa在矿接口上固功能组 (-COO-和-OH).
- 通过将L12-CMCNa与残留的PbI2.2反应,在现场形成一个低维的矿封顶层.
主要成果:
- L12-CMCNa通过被动化Pb2+缺陷和空位来抑制离子迁移.
- 经过修改的PSC实现了23.25%的冠军功率转换效率 (PCE) 和83.80%的填充系数 (FF).
- 在压力测试1000小时 (ISOS-L-1I),800小时 (ISOS-D-1) 和1000小时 (ISOS-D-2I) 后,未封装的设备保持了90%以上的初始效率.
结论:
- L12-CMCNa的双被动化策略有效地固定了接口上的离子,增强了设备的稳定性.
- L12-CMCNa显著提高了1.68 eV WBG PSCs的运行和环境稳定性.
- 这项工作为开发高度稳定的宽带间隙矿太阳能电池提供了有前途的方法.
