天天日天天干天天操,久久久久久国产精品无码下载,91精品国产高清一区二区三密臀,18禁无遮拦无码国产在线播放

利用界面分子設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定鈣鈦礦薄膜太陽能電池提升穩(wěn)定性

更新時間:2024-05-10      點(diǎn)擊次數(shù):530

1.png


摘要

鈣鈦礦太陽能電池(PSCs)雖然擁有高達(dá) 26% 的功率轉(zhuǎn)換效率(PCE),但其異質(zhì)界面引起的不穩(wěn)定性一直是一個難題。由于鈣鈦礦的熱膨脹系數(shù)高于 SnO2,鈣鈦礦/SnO2 界面處形成的面內(nèi)拉伸應(yīng)變是導(dǎo)致 PSCs 不穩(wěn)定的原因之一。成均館大學(xué) Nam-Gyu Park 教授團(tuán)隊(duì)在 ACS Energy Letters 上發(fā)表的研究成果,提出了一種通過界面分子設(shè)計(jì)來調(diào)控應(yīng)變的有效方法。他們利用帶有磷酸鹽和胺基團(tuán)的雙功能分子磷酸乙醇胺(PEA)對 SnO2 層進(jìn)行表面修飾,成功地實(shí)現(xiàn)了無應(yīng)變鈣鈦礦薄膜,并顯著提升了器件的穩(wěn)定性。研究團(tuán)隊(duì)利用掠入射 X 射線衍射(GIXRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)和時間分辨光致發(fā)光光譜(TRPL)等手段,對薄膜的結(jié)構(gòu)、形貌和光電性能進(jìn)行了深入分析。結(jié)果表明,PEA 修飾有效地釋放了鈣鈦礦/SnO2 界面處的拉伸應(yīng)變,實(shí)現(xiàn)了無應(yīng)變鈣鈦礦薄膜?;?/span> PEA 修飾 SnO2 的器件 PCE 22.87% 提升至 24.35%,非封裝器件在 1700 小時后仍能保持 93% 的初始 PCE,展現(xiàn)出優(yōu)異的長期穩(wěn)定性。

研究背景

PSCs 因其高效率、低成本等優(yōu)點(diǎn)而成為近年來光伏領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。然而,PSCs 的長期穩(wěn)定性一直是制約其商業(yè)化應(yīng)用的瓶頸。其中,異質(zhì)界面處的應(yīng)變被認(rèn)為是導(dǎo)致器件性能衰減的重要因素之一。鈣鈦礦材料與電子傳輸層材料(如 SnO2)之間存在較大的熱膨脹系數(shù)差異,在器件工作過程中容易產(chǎn)生應(yīng)變,從而導(dǎo)致缺陷形成、離子遷移和界面分離等問題,最終影響器件的穩(wěn)定性。


推薦使用設(shè)備

Enlitech QE-R 光伏 / 太陽能電池量子效率測量解決方案

Enlitech REPS  鈣鈦礦與有機(jī)光伏Voc損耗分析系統(tǒng)


研究方法

該研究采用 PEA 分子對 SnO2 層進(jìn)行表面修飾,以調(diào)控鈣鈦礦/SnO2 界面處的應(yīng)變。PEA 分子中的磷酸鹽基團(tuán)可以與 SnO2 表面形成強(qiáng)相互作用,而胺基團(tuán)則可以與鈣鈦礦前驅(qū)體中的有機(jī)陽離子相互作用,從而實(shí)現(xiàn)對鈣鈦礦薄膜結(jié)晶過程的調(diào)控。研究團(tuán)隊(duì)利用 GIXRD 技術(shù)分析了鈣鈦礦薄膜的應(yīng)變狀態(tài),并通過 SEM 觀察了薄膜的形貌。此外,他們還利用 TRPL 光譜研究了器件的載流子動力學(xué)。

利用界面分子設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定鈣鈦礦薄膜太陽能電池提升穩(wěn)定性

PSCs EQE 光譜

重要性:上圖展示了 PSCs 的外部量子效率(EQE)光譜,可以用來評估器件在不同波長光照下的光電轉(zhuǎn)換能力。EQE 光譜可以反映出器件的光吸收特性以及載流子分離和收集效率。

研究結(jié)果分析:PEA 修飾后的器件在整個可見光范圍內(nèi)都具有更高的 EQE,這表明 PEA 修飾有效地提升了器件的光電轉(zhuǎn)換能力。這可能是因?yàn)?/span> PEA 修飾改善了鈣鈦礦薄膜的結(jié)晶質(zhì)量和界面接觸,從而提高了載流子的分離和收集效率。

利用界面分子設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定鈣鈦礦薄膜太陽能電池提升穩(wěn)定性

PSCs 的光強(qiáng)依賴性 J-V 曲線

重要性:上圖展示了 PSCs 在不同光強(qiáng)下的電流密度-電壓(J-V)曲線,可以用來評估器件在不同光照條件下的性能。通過分析 J-V 曲線的變化,可以了解器件的填充因子、串聯(lián)電阻和并聯(lián)電阻等參數(shù)。

研究結(jié)果分析: PEA 修飾后的器件在不同光強(qiáng)下都表現(xiàn)出更高的填充因子和更低的串聯(lián)電阻,這表明 PEA 修飾有效地改善了器件的電荷傳輸性能。這可能是因?yàn)?/span> PEA 修飾減少了鈣鈦礦/SnO2 界面處的缺陷,從而降低了載流子的復(fù)合損失。

研究結(jié)果與討論

GIXRD 結(jié)果表明,在裸露的 SnO2 層上沉積鈣鈦礦薄膜時,會觀察到明顯的拉伸應(yīng)變。而通過 PEA 修飾 SnO2 表面后,拉伸應(yīng)變得到了有效釋放,實(shí)現(xiàn)了無應(yīng)變鈣鈦礦薄膜。SEM 圖像顯示,PEA 修飾后的 SnO2 表面更加平整,鈣鈦礦薄膜的晶粒尺寸更大,結(jié)晶質(zhì)量更高。TRPL 光譜結(jié)果表明,PEA 修飾有效地抑制了器件的非輻射復(fù)合,延長了載流子的壽命,從而提高了器件的效率。

基于 PEA 修飾 SnO2 的器件 PCE 22.87% 提升至 24.35%,開路電壓 (Voc) 達(dá)到 1.19 V,短路電流密度 (Jsc) 25.82 mA/cm2,填充因子 (FF) 80.76%。此外,非封裝器件在 1700 小時后仍能保持 93% 的初始 PCE,展現(xiàn)出優(yōu)異的長期穩(wěn)定性。相比之下,基于未修飾 SnO2 的器件在相同條件下僅能保持 66% 的初始 PCE。
利用界面分子設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定鈣鈦礦薄膜太陽能電池提升穩(wěn)定性

MPA PEA 修飾 SnO2 的濃度對 PSCs 光伏參數(shù)的影響及其重要性:此圖展示了不同濃度的 MPA PEA PSCs 光伏參數(shù)(Voc, Jsc, FF, PCE)的影響。通過比較不同濃度的修飾效果,可以找到最佳的修飾濃度,從而獲得最高的器件效率和性能。

研究結(jié)果分析:隨著 MPA PEA 濃度的增加,器件的 PCE 呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。這表明適量的 PEA 修飾可以有效提升器件性能,而過量的修飾則會產(chǎn)生負(fù)面影響。這可能是因?yàn)檫^量的 PEA 會在 SnO2 表面形成過厚的絕緣層,阻礙電荷傳輸。

結(jié)論與展望

該研究通過利用界面分子 PEA SnO2 層進(jìn)行表面修飾,成功地實(shí)現(xiàn)了無應(yīng)變鈣鈦礦薄膜,并顯著提升了 PSCs 的穩(wěn)定性。研究結(jié)果表明,界面分子設(shè)計(jì)是一種有效調(diào)控異質(zhì)界面應(yīng)變、提升器件性能的策略。這項(xiàng)工作為制備高效穩(wěn)定的 PSCs 提供了新的思路,并為鈣鈦礦太陽能電池的商業(yè)化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

原文出處: ACS Energy Lett. 2024

推薦設(shè)備_ QE-R_值得信賴的 QE / IPCE 系統(tǒng)

利用界面分子設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定鈣鈦礦薄膜太陽能電池提升穩(wěn)定性 利用界面分子設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定鈣鈦礦薄膜太陽能電池提升穩(wěn)定性


可靠性和可信賴性

QE-R量子效率儀的檢測量子效率結(jié)果被高引用影響因子期刊廣泛采用和。


光伏檢測請搜尋光焱科技


版權(quán)所有©2024 光焱科技股份有限公司 All Rights Reserved    備案號:滬ICP備2021022654號-3    sitemap.xml    管理登陸    技術(shù)支持:化工儀器網(wǎng)    
国产亚洲精品字幕在线观看| 国产成人无码18禁午夜福利P| 美女爽到高潮嗷嗷嗷叫免费网站| 中文字幕 人妻 日韩 在线| 日韩人妻av| 国产亚洲精品久久久麻豆男与男| 亚洲人妻少妇| 国产哟av精品色x88av| 91免费看国产| 亚洲黄色一区| 国产色哟哟| 国产大人和孩做爰bd| 夜夜导航| 亚洲欧美日韩精品久久奇米色影视| 日韩av免费看| 国产91精品高清一区二区三区| 亚洲精品一区二区三区四区乱码| 国产av剧情md精品麻豆| 国产亚洲大尺度无码无码专线| 国产国模精品大胆私拍| 国产乱视频在线观看| 一本久久知道综合久久| 国产成人综合亚洲看片| 精品人妻中文AV一区二区三区| 肃南| 乌恰县| 成年女人永久免费看片| 狠狠爱无码一区二区三区| 97久久人人超碰国产精品| 无码国产精品免费看| 精品视频在线观看免费观看| 男人扒开女人添高潮的视频嗯啊| 少妇极品熟妇人妻无码| 国内精品九九视频| 精品国产乱码久久久久久小说| 一本色道久久88—综合亚洲精品| 久久国产精品免费一区二区三区| 成人一区二区三区视频在线观看| 亚洲一区二区三区乱码在线欧洲| 国产极品粉嫩泬免费观看| 精品欧洲AV无码一区二区14|