研究透视:华北电力大学/EPFL/西湖大学-钙钛矿太阳能 | Science

文摘   2024-11-01 05:35   北京  
钙钛矿太阳能组件Perovskite solar modules (PSMs)具有出色的功率转换效率power conversion efficiencies (PCEs),但长期运行稳定性,仍然存在问题。

今日,华北电力大学Yong Ding,瑞士 洛桑联邦理工学院(École Polytechnique Fédérale de Lausanne)Bin Ding,Jan Romano-deGea,Kangning Zhao,Paul J. Dyson,Mohammad Khaja Nazeeruddin等,西湖大学Pengju Shi,Yahui Li,王睿Rui Wang等,常州捷佳创精密机械有限公司Jiang Sheng等,在Science上发文,报道了将N,N-二甲基亚甲基亚胺氯化物掺入钙钛矿前体溶液中,形成了二甲基铵阳离子,并且以前未观察到的甲基四氢三嗪([MTTZ]+)阳离子,有效地改善了钙钛矿薄膜。

[MTTZ]+阳离子的原位形成,增加了碘空位的形成能,提高了碘离子和铯离子的迁移能垒,抑制了非辐射复合、热分解和相分离过程。

钙钛矿太阳能组件PSM优化后实现了23.2%记录(认证)PCE,孔径面积为27.2 cm2,稳定功率转换效率PCE为23.0%。封装钙钛矿太阳能组件PSM,在85°C和85%相对湿度,在1.0太阳照度时,经过约1900小时的最大功率点跟踪后,保留了87.0%的初始功率转换效率PCE。

第一作者:Yong Ding,Bin Ding,Pengju Shi,Pengju Shi,Jan Romano-deGea,Yahui Li

通讯作者:Kangning Zhao,Jiang Sheng,Rui Wang,Paul J. Dyson,Mohammad Khaja Nazeeruddin

通讯单位:华北电力大学,EPFL,西湖大学,常州捷佳创精密机械有限公司

Cation reactivity inhibits perovskite degradation in efficient and stable solar modules.

在高效稳定的太阳能组件中,阳离子反应性抑制钙钛矿降解。


图1. [Dmei]Cl 钙钛矿膜的反应机理、形貌、元素图谱和晶格。

图2. 热老化过程中,钙钛矿膜的原位电导率和局部晶体结构。

图3. 光应力对钙钛矿膜的PL峰强度和位置影响。

图4. 钙钛矿太阳能组件Perovskite solar modules,PSM的光伏PV性能和长期运行稳定性。

甲基四氢三嗪(MTTZ+)和二甲基铵阳离子的原位形成,改善了钙钛矿太阳能电池中的薄膜结晶度。

该项研究,通过向前驱体溶液中加入N,N-二甲基亚甲基亚胺氯化物形成MTTZ+,通过增加铯和碘离子迁移势垒,从而稳定钙钛矿性能。

光照面积为27平方厘米钙钛矿太阳能模块的功率转换效率为23%,并且在85°C和85%相对湿度时,约1900小时的最大功率点跟踪后,保持了该效率的87%。

文献链接

Yong Ding et al. , Cation reactivity inhibits perovskite degradation in efficient and stable solar modules. Science 386, 531-538 (2024).

DOI:10.1126/science.ado6619

https://www.science.org/doi/10.1126/science.ado6619

本文译自Science。

来源:今日新材料

声明:仅代表译者观点,如有不科学之处,请在下方留言指正!


今日新材料
中国材料研究学会每日发布新材料最新动态。
 最新文章