科学家提高太阳能电池的稳定性和效率

吉祥体育备用网址:   钙钛矿是一种相对较新的半导体,用于光电子学,被认为是传统上用于太阳能电池的有机硅的有效替代品。为了解决主要问题 – 不稳定性 – 科学家转而使用甲基铵碘化铅(MAPbI 3)。

国家科技大学MISiS(NUST MISiS)与俄罗斯科学院Frumkin物理化学和电化学研究所以及罗马Tor Vergata大学合作,使用碘化铜中间层来提高稳定性和钙钛矿元素的效率,是制造太阳能电池的有前途的材料。他们的研究结果发表在期刊“材料”上。吉祥体育登录链接

“光伏MAPbI 3薄膜在传输层表面结晶,以确保正电荷传输(在我们的例子中,氧化镍或NiO),”NUST MISiS先进太阳能实验室研究员Danila Saranin说。 “连续曝光和随后的加热会使钙钛矿太阳能电池与光伏MAPbI 3薄膜一起释放游离碘和氢碘酸,从而破坏钙钛矿和NiO层之间的界面,造成缺陷,从而显着降低器件的稳定性和性能。”

为了解决这个问题,研究人员引入了碘化铜中间层,钙钛矿和NiO空穴传输层之间的半导体层。

“就像我们使用的钙钛矿材料一样,这种材料不会引起快速降解,导致碘化合物在光照下释放,”Saranin说。 “此外,额外的p层能够更好地收集正电荷载流子,显着降低钙钛矿吸收层和空穴传输层之间的缺陷浓度。”

科学家解释说,稳定类似结构的钙钛矿元素和带有机中间层的光伏层的想法并不新鲜,并补充说其他科研团队使用的材料昂贵且难以合成(如金属有机化合物二茂铁的衍生物)或小分子有机半导体)。

NUST MISiS科学家及其同事是第一个尝试将碘化铜(一种更容易使用且无法使用的无机材料)引入结构的人。根据他们的观察,改变钙钛矿太阳能电池的结构使研究人员能够将其性能稳定性平均提高40%,同时将效率提高到15.2%。

科学家表示,制造的电池厚度小于1微米,这使其比硅基太阳能电池薄10倍。

接下来,研究人员计划创建一个类似的夹层,用于稳定负电荷转移,并将其技术扩展到宽屏模块的大小。

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