新的渐变p-doping策略使得基于碳的高效孔运输层无矿太阳能电池成为可能
Junwei Xiang1, Siqi Jiang1, Yanjie Cheng1
1Michael Grätzel Center for Mesoscopic Solar Cells, Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, Key Laboratory of Materials Chemistry for Energy Conversion and Storage of Ministry of Education, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, 430074, Hubei, People's Republic of China.
Nano-micro letters
|February 23, 2026
概括
研究人员开发出可打印的p-MPSC,没有孔输送层 (HTL). 添加特定的聚合物改善了孔的提取,提高了低成本太阳能效率和稳定性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 可再生能源是可再生能源的来源.
- 太阳能光伏发电是如何实现的
背景情况:
- 可打印的美索斯科普矿太阳能电池 (p-MPSC) 提供低成本,可扩展的制造,但由于矿的内在n型性质和缺少一个孔输送层 (HTL),因此遭受了糟糕的孔开采.
- 这限制了它们的功率转换效率和运行稳定性.
研究的目的:
- 在无HTL的p-MPSC中增强孔挖掘和设备性能.
- 研究一种新型聚合物添加剂对电荷传输动态的影响.
主要方法:
- 在p-MPSC中加入具有强大的电子吸收能力的聚合物作为添加剂.
- 使用聚合物在中孔支架内的自发负梯度分布的制造.
- 设备模拟和横截面光发光映射绘制以分析孔运输.
主要成果:
- 聚合物添加剂创造了一个有利的梯度p-doping档案,促进了高效的孔运输.
- 优化的p-MPSC实现了超过50mV的平均开放电路电压增强.
- 记录了21.56%的稳定状态功率转换效率.
- 在模拟1太阳照明下,在55°C下超过1500小时的增强运行稳定性.
结论:
- 开发的聚合物添加剂有效地解决了在无HTL的p-MPSC中挖孔的挑战.
- 这一策略显著提高了设备性能,包括效率和操作稳定性.
- 这些发现为具有成本效益和高性能的矿太阳能电池铺平了道路.


