种钢衬底主机一个太阳能电池

在《华尔街日报》最近发表的一篇文章ACS应用能源材料欧洲杯足球竞彩太阳能电池的发展,研究人员讨论了p i n钙钛矿钢基板。

研究:p i n钙钛矿钢基体上的太阳能电池。图片来源:AlyoshinE / Shutterstock.com

背景

光伏模块,覆盖着巨大的时候,经常未充分利用的不透明的部分仓库屋顶和外墙,物流中心,和工业大厅可以利用来产生可持续的电力生产。钢板是常用的在这些工业建筑的皮肤结构。

因此,考虑钢作为太阳能电池制造的衬底看起来有趣。金属卤化钙钛矿太阳能电池已经可以提供一个解决方案建筑光伏生产时直接在钢由于其成本低、效率高、重量轻,兼容一系列基质。

对底材已经被放置在金属基板上,获得高功率转换效率(pc)是很困难的。大部分已经生产金属箔有n-i-p细胞布局,为p i n栈和很少有报道。p i n的底材目前广泛用于宽禁带两端单片串联太阳电池已经在晶体硅底细胞。此外,许多charge-selective连接p i n已经已确定,使高效、充满活力的对齐与钙钛矿活跃层和电阻最小损失。

关于这项研究

在这项研究中,作者讨论了开发有效的底材销金属卤化PSC对一种钢衬底。hole-selective接触,优化细胞使用Ti底电极涂上一层薄薄的氧化铟锡(ITO)夹层和自组装(2 - (9 h-carbazol-9-yl)乙基)膦酸单分子层。

吸收层由triple-cation钙钛矿。创建一个electron-selective接触使用热蒸发沉积SnO C60和原子层₂层。细胞有抗反射MgF₂顶部涂层电极,这是伊藤做的。

团队建立一个有效的底材p i n PSC钢涂有一层聚酰胺-酰亚胺(PAI)整平层。整平层绝缘层。hole-collecting电极是一个不透明的钛涂上一层薄薄的气急败坏的ITO电极层,允许绑定的膦酸2 pacz单层的锚定组。结合SnO C60层₂缓冲层电子收集,以防损坏底层协议栈在溅射沉积的ITO电极。

研究人员使用光学建模分析寄生光学损失。促进绑定2 pacz自组装hole-selective单层,底材细胞构建了Ti底电极上涂上一层薄薄的ITO夹层。

观察

开路电压(V_oc)1.11 V,短路电流密度(J_sc马)的19.8厘米^2,和填充因子(FF)为0.72,在玻璃基质细胞(细胞)实现了15.8%的PCE。理想的基质细胞因子n = 2.10大于1.69 n = superstrate细胞,这暗示trap-assisted重组主导电荷复合动力学在一个开放的电路。马基质细胞光电流最高为20.4厘米²,而最大光电流superstrate细胞马是21.7厘米²。AM1.5G-averaged内部量子效率(以)93%的基质细胞和95% superstrate细胞。

优化细胞,这是基于一种钢衬底,取得了PCE的16.5%的18.4%的效率与销superstrate-configuration细胞类似的堆栈设计参考。根据光学模拟,剩下的光学损失几乎均匀分布之间的光吸收的ITO电极,Ti底部电极,C60层,从MgF反射₂涂层。然而,填充因数最受损的结果最危险的ITO电极表面电阻增加。钢基板,优化设备达到16.5%的效率。

最好的细胞构造一种Ni-plated电池钢衬底获得16.5%的PCE。的主要损失是FF因为薄层电阻高的伊藤上电极相比,类似superstrate p i n细胞玻璃PCE的18.4%。马光学损失4.4厘米²基质细胞只是略高于传统superstrate p i n引用单元格。的差异主要是由于C60 ETL和Ti底电极的大寄生吸收。

结论

总之,本研究阐明发展的一个有效p i n PSC通过在钢铁基体上涂上一层聚合物整平层和透明电极。

作者认为,减少光损失ETL、改善底部的反射电极,利用电阻少透明前联系都可以用来改善底材细胞的PCE。

从AZoM:什么是辉光放电光学发射光谱法

源

Feleki, b . T。bouw, r·k·M。Zardetto, V。,等人p i n钙钛矿钢基体上的太阳能电池。ACS应用能源材料(2022)。欧洲杯足球竞彩https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsaem.2c00291

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