中国研究人员开发出一种新型钙钛矿太阳能电池,效率更高。由华侨大学的科学家开发的这些钙钛矿太阳能电池的效率为26.39%。 研究人员还发现,这些电池利用空穴选择性夹层抑制离子扩散来增加设备的稳定性。钙钛矿太阳能电池不稳定性的主要原因被认为是离子迁移。 他们声称,钙钛矿太阳能电池的工作寿命有限,主要是由于钙钛矿/掺杂空穴传输层(HTL)异质结中的层间离子扩散,导致HTL的电导率下降和钙钛矿中的组分损失。 超薄聚合物夹层 科学家们引入了超薄(~7纳米)p型聚合物夹层(D18 ),具有优异的离子阻挡能力钙钛矿和HTL来解决这些问题。 发表在杂志上自然研究表明,超薄D18中间层有效地抑制了锂、甲铵、甲铵和碘离子的层间扩散。此外,D18改善了钙钛矿/HTL界面的能级排列,并有利于高效的空穴提取。 研究人员还声称,由此产生的钙钛矿太阳能电池的效率分别为26.39%(认证为26.17)和25.02%,孔径面积分别为0.12和1.00平方厘米。值得注意的是,在最大功率点跟踪下运行1100小时后,这些器件保持了95.4%的初始效率,表现出显著的稳定性进展根据这项研究,对于高效率的私营公司。 在PSCs中引入空穴选择性夹层 科学家透露,在PSCs中加入空穴选择性中间层的想法是受质子交换膜(PEM)燃料电池的启发,其中PEM充当质子导体,同时阻止其他化学物质的扩散。为了实现高效率的高稳定n-i-p PSCs,插入的空穴选择性中间层被期望有效地传输光生空穴并抑制离子扩散说研究人员。 研究小组用一种称为PDT BTT-ft BDT(D18)的超薄聚合物材料构建了空穴选择性夹层,据报道,由于其稀释溶液的高流动性,该材料在钙钛矿薄膜的表面上提供了保形覆盖。据报道,它还具有与钙钛矿吸收剂和螺-奥梅塔德HTL匹配的能级排列PV杂志. 为了证实不同聚合物在抑制离子扩散方面的有效性,研究人员通过以2000转/分钟的速度在玻璃基板上旋涂PbBr2溶液(0.4m)30秒钟来沉积PbBr2薄膜,然后在100℃下退火5分钟。 “聚合物层是通过以3000转/分钟的速度在PbBr2薄膜上旋涂D18,P3HT和PTAA溶液(2,4,6,10毫克/毫升)30秒来沉积的,然后以1700转/分钟的速度在PbBr2/D18,PbBr2/P3HT和PbBr2/PTAA薄膜上旋涂FAI溶液(0.4米)30秒,然后在100摄氏度下退火10分钟,”研究人员说。 研究小组评估了夹层抑制离子扩散的有效性,发现它比最常用的聚合物P3HT和PTAA提供了更好的性能。结果表明,D18层在热应力下具有较强的离子阻挡能力。根据,D18与钙钛矿晶粒和晶界紧密接触,提供保形覆盖PV杂志。 |