多元太阳能电池

A recent article in the Royal Society of Chemistry conducted by Researchers at the University of Manchester’s School of Materials, Photon Science Institute and School of Chemistry, demonstrates the use of polystyrene (PS) microgel particles (PM) as a substitute for hole transport material (HTM) in the manufacturing of perovskite solar cells (PSCs).

曼彻斯特大学布莱恩·桑德斯（Brian Saunders）团队开发的新一代太阳能电池将来可能会大大降低PSC的生产成本，从而使通过太阳能生产电力是一种更实惠和现实的选择。

尽管传统的光伏（PV）细胞通过将光能转化为电力来发挥作用，但利用硅来收集光能，但该过程通常是能量密集型的，从而增加了与这些细胞生产相关的成本。使用钙钛矿而不是硅的PSC被广泛用作硅PV的替代品，因为钙钛矿材料便宜得多。

尽管PSC的功率转换效率（PCE）仍然与PV细胞的功率转化效率（PCE）相当，但在过去几十年中，该技术的最新提高导致PSC的发展更好。

PSC中使用的钙钛矿材料由于暴露于水分，光，氧气和高温而容易降解。PSC中使用的H欧洲杯足球竞彩TM材料，例如Spiro-Meeotad（Spiro），Poly（3-己基噻吩）（P3HT）和Poly（Triaryl氨基胺）（PTAA）（PTAA）是保护钙钛矿免受降解的障碍，从而有至关重要的作用在确保这些设备的适当性能。

尽管如此，这些HTM材料还是相对昂贵的，这导致了欧洲杯足球竞彩大量的PSC成本，因此，可以提高稳定性并降低与PSC相关的成本的材料在该领域的研究人员中引起了极大的兴趣。

聚苯乙烯微凝胶（MGS）是疏水性的亚微米计交联聚合物颗粒，但在良好的溶剂中呈现时能够肿胀。欧洲杯猜球平台基于先前的发现，这些发现证实了MGS增加了复合MG-P3HT膜内的结构顺序，光吸收和电导率保存，Saunders团队研究了MGS是否可以提高PSC的稳定性并替代PSC中使用的大多数HTM相。

为此，研究人员团队利用可伸缩的乳液聚合技术来制备由二氨基苯（DVB）交联的聚苯乙烯-MG。

将MG颗粒与HT欧洲杯猜球平台M材料（例如Spiro，P3HT和PTAA）混合，以产生H欧洲杯足球竞彩TM/mg的混合分散体。由于Spiro-MG复合材料由于螺旋分子无法互换而形成了微裂纹，而P3HT-MG和PTAA-MG形成了机械稳健的复合材料。P3HT-MG和PTAA-MG的混合分散体进一步用于使用自旋涂层覆盖PSC的表面。

尽管HTMS，P3HT和PTAA被用作少数阶段的复合HTM重量小于35％，而MGS组成的重量为65％，但与P3HT-MG和PTAA-MG的效率相比，与p3HT-MG的效率相比仅降低20％。控制PSC仅由P3HT和PTAA制成。当前的研究还发现，MGS在PTAA矩阵内良好分散。与对照PSC相比，发现P3HT-MG PSC的开路电压增加了170 mV。有趣的是，还发现P3HT-MG和PTAA-MG复合材料的太阳能电池稳定性远高于对照PSC。此外，尽管使用了65％的MGS，但发现PTAA-MG膜在淬灭MAPI（C）荧光方面效率很高。

当前的研究表明，由于制造MGS的可伸缩性以及由复合材料制造的PSC的提高，使用MGS，尤其是作为共轭聚合物，可以大大降低PSC细胞的成本。由于MG易于官能化的能力，MGS是将多样性引入由复合HTMS制成的未来PSC的出色工具，这些PSC将来可能会有多种应用。

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参考：

1. “减少孔转运蛋白的使用并使用双重性聚苯乙烯微凝胶颗粒增加钙钛矿太阳能电池稳定性” Chen，M.，Mokhtar，M。等。欧洲杯猜球平台纳米级。（2017）。doi：10.1039/c79r02650a。

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