钙钛矿已成为有吸引力的材料设计的新一代光伏太阳能电池设备由于其优良性能。欧洲杯足球竞彩然而,就像所有材料,微调这些属性来提欧洲杯足球竞彩高他们的应用程序是当前研究的焦点在钙钛矿。
研究:实现高效、稳定的钙钛矿通过Double-Perovskite太阳能电池纳米晶体钝化。图片来源:之上Maksymchuk / Shutterstock.com
新研究发表在ACS应用能源材料欧洲杯足球竞彩调查了杂化钙钛矿的修改使用double-perovskite纳米晶体太阳能电池。
钙钛矿:吸引光伏应用的材料欧洲杯足球竞彩
有机-无机杂化钙钛矿材料被广泛研究应用在光伏设备能量收获。欧洲杯足球竞彩他们拥有优越的光电性能包括可协调的乐队,小激子结合能增强光吸收与传统材料相比,和长载体输送长度。欧洲杯足球竞彩
最近的研究报道结果的功率转换效率超过25%钙钛矿太阳能电池,这超过multi-crystalline硅太阳能电池。显示的是与单个水晶硅太阳能电池效率。进行了大量研究,提高钙钛矿细胞的功率转换效率超过现在的一代又一代的光伏设备。
有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池的一个主要缺点是他们的不稳定。尽管他们优越的光电性能,这限制了它们的实际应用在太阳能领域的收获。
Double-Perovskite材欧洲杯足球竞彩料
由于这些缺点,研究近年来关注捏造钙钛矿材料显示增强稳定性,同时保留或超过optoelectrical hybrid-perovskite材料的属性。欧洲杯足球竞彩
研究在该地区的发展导致了一个新类的小说——double-perovskites钙钛矿材料。欧洲杯足球竞彩这些材料显示欧洲杯足球竞彩优越的光电特性和内在稳定性,有机-无机杂化钙钛矿的超越。双钙钛矿显示发光和检测方面的巨大价值,尤其是在x射线检测。
尽管他们比混合钙钛矿材料更好的整体性能,双钙钛矿仍然遭受宽禁带,这样可以减少他们的功率转换效率。欧洲杯足球竞彩再次,这限制了他们的应用程序在下一代光伏设备。
一个新的策略:结合Double-Perovskites和有机-无机杂化钙钛矿
因为这些限制,研究论文的作者ACS应用能源材料欧洲杯足球竞彩展示了一个新的策略,利用杂化钙钛矿的优越的能量转化效率和增强双钙钛矿的稳定。研究的目的是促进高性能太阳能电池的制造。
制造方法利用double-perovskite纳米钙钛矿材料的修改界面,因此双钙钛矿引入钙钛矿光伏太阳能电池。欧洲杯足球竞彩当前该领域的文献已经证明了双钙钛矿的优越的光电性质纳米晶体是继承自散装材料。欧洲杯足球竞彩此外,他们有属性,如好的结晶度和可调带结构。他们也显示优越的量子限制效应。
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团队引入了双钙钛矿晶体(Cs2AgBi0.1在0.9Cl6)的界面层混合有机-无机钙钛矿。这大大减少了界面缺陷后修改。电压损失减少而开路电压从1.05提高到1.14 v。功率转换效率从19.9%上升到17.9。这是11.2%高于控制装置用于研究。填充因子和短路光电流密度仍基本保持不变。
钙钛矿的最佳浓度纳米晶体是80μg /毫升。低浓度的纳米晶体没有显著提高设备的性能。同样,引入更高的浓度(如800μg /毫升)显著降低性能。最明显的下降在短路光电流密度和填充因子。这是由于过度的纳米晶体的存在层间表面洞交通的负面影响。
此外,过度的双钙钛矿的存在纳米晶体诱导缺陷层通过减少一致性和平坦的电影,再次修改钙钛矿材料的降解性能。欧洲杯足球竞彩其他影响研究中观察和讨论。
钙钛矿的纳米晶体是钙钛矿的保护屏障层。这大大提高了设备的稳定性。作者指出,通过改善光电特性和混合钙钛矿材料的稳定性,钙钛矿纳米晶体为光电设备提高钙钛矿材料的应用价值。欧洲杯足球竞彩
未来
这项研究发表在ACS应用能源材料欧洲杯足球竞彩展示了小说钙钛矿材料的制备,有机-无机杂化钙钛矿由包含修改双钙钛矿纳米晶体。由此产生的材料显示增强稳定性和提高光电性能最优的纳米晶体80μg /毫升的浓度。
这种混合材料显著提高下一代钙钛矿光伏太阳能电池的应用程序可能将有助于推动世界摆脱过度依赖化石燃料向可再生能源日益混合。
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张,Z et al。(2022)实现高效、稳定的钙钛矿通过Double-Perovskite太阳能电池纳米晶体钝化(在线)ACS达成。能源板牙。| pubs.acs.org。可以在:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsaem.1c03544
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