主页 > 媒体 > 聚合物 p 掺杂提高钙钛矿太阳能电池稳定性
摘要:
钙钛矿太阳能电池由于其将阳光转化为电能的效率,作为传统硅基太阳能电池的有前景的替代品而引起了广泛的研究关注。钙钛矿太阳能电池是有机和无机材料的混合物,由光捕获层和电荷传输层组成。
聚合物 p 掺杂提高了钙钛矿太阳能电池的稳定性
瑞士洛桑|发表于 20 年 2023 月 XNUMX 日
然而,稳定性问题阻碍了PSC的商业化和广泛使用,实现运行稳定性已成为该领域科学家的战斗口号。现在,由洛桑联邦理工学院 (EPFL) 的 Michael Grätzel 和中国武汉 Michael Grätzel 介观太阳能电池中心的 Xiong Li 领导的研究人员开发出了一种技术,可以解决稳定性问题并提高 PSC 的效率。
研究人员将膦酸功能化的富勒烯衍生物引入PSC的电荷传输层作为“晶界调节剂”,这有助于强化钙钛矿晶体结构并提高PSC对热和湿气等环境压力的抵抗力。
该团队还开发了一种称为聚(氧铵盐)的氧化还原活性自由基聚合物,它可以有效地“p-掺杂”空穴传输材料(PSC 的重要组成部分)。这种聚合物充当“p-掺杂剂”,提高了空穴传输材料(电池的关键组成部分)的电导率和稳定性。 “p 掺杂”过程涉及将移动电荷电子载流子引入材料中,以提高其导电性和稳定性,并在这种情况下减轻锂离子的扩散,这是导致 PSC 运行不稳定的一个主要问题。
利用新技术,科学家们将小型 PSC 的功率转换效率提高到了 23.5%,将大型“微型模块”的功率转换效率提高到了 21.4%。这些效率与传统太阳能电池相当,并具有提高 PSC 稳定性的额外优势。在连续暴露于模拟阳光下 95.5 多个小时并在整个期间保持温度在 3200°C 后,太阳能电池仍保留了 75% 的初始效率,这比以前的 PSC 设计有了显着改进。
新方法可以彻底改变 PSC 的使用,使其可以更大规模地使用。研究人员相信,他们的技术可以很容易地扩大规模用于工业生产,并有可能用于创建稳定、高效的 PSC 模块。
其他贡献者
武汉理工大学, 湖北 武汉 430070
南方科技大学(深圳)
武汉大学, 湖北 武汉 430072
中国科学院(CAS)
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