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释放太阳能技术新潜力中国研究人员开发二甲基吖啶增强钙钛矿太阳能电池

盖世汽车 Elisha 2024-08-04 10:21:24

核心提示：创新2PADmA SAM为提高钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性开辟了新的可能性，使其更适合商业应用。

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盖世汽车讯钙钛矿太阳能电池（PSC）具有出色的性能和简单的制造过程。然而，传统的空穴传输层（HTL）具有固有的局限性，如聚（三芳胺）（PTAA）、氧化镍（NiOx）和聚（3,4-乙烯二氧噻吩）-聚（苯乙烯磺酸盐）（PEDOT），从而影响了效率和稳定性。这些材料通常存在疏水性、高反应性和酸性等问题，从而对PSC的整体性能产生负面影响。因此，人们迫切需要探索和开发新型HTL，以克服这些限制并进一步增强PSC的性能。

（图片来源：sciopen.com）

据外媒报道，云南大学和中国科学技术大学的研究团队设计并合成了一种新型二甲基吖啶基自组装单层（SAM），即[2-（9,10-二氢-9,9-二甲基吖啶-10-基）乙基]膦酸（2PADmA），可用作倒置PSC中的空穴传输层。这项研究发表在期刊《能源材料与器件（Energy Materials and Devices）》上。

这种SAM可调节钙钛矿结晶、增强载流子传输、钝化缺陷并减少非辐射复合。基于2PADmA的器件实现了24.01%的功率转换效率（PCE），显著高于通常使用2PACz SAM器件的22.32% PCE。

其性能提升主要归因于填充因子（FF）提高到83.92%，而基于2PACz的器件为78.42%。此外，基于2PADmA的器件表现出更高的稳定性，在避光储存1080小时后保留了约98%的初始PCE，在85°C加热400小时后仍保留87%，表现出卓越的性能和耐用性。

云南大学研究员Bing Cai博士表示：“2PADmA SAM的开发代表了PSC领域的重大进步。这种新型ASM不仅提高了PSC的效率和稳定性，而且提供了设计先进HTL的新方法，以用于未来的太阳能电池技术。”

创新2PADmA SAM为提高PSC的效率和稳定性开辟了新的可能性，使其更适合商业应用。这一进展可能有助于开发更高效、更耐用的太阳能系统，为全球向可再生能源的过渡做出贡献，以应对气候变化。