Гибкий перовскитный солнечный элемент достиг эффективности 17,6% | Просолар

Разработанный учеными из Канады, солнечный элемент площадью 0,049 см2 был изготовлен с использованием реагента, известного как хлорид фенилтриметиламмония (PTACl). Он имеет напряжения холостого хода 0,95 В, плотность тока короткого замыкания 23 мА/см² и коэффициент заполнения 80%.

Гибкий перовскитный солнечный элемент достиг эффективности 17,6%Исследователи из Университета Виктории в Канаде объяснили, что ПЭТ дешевле, чем обычно используемый полиэтиленнафталат (ПЭН) в подложках для гибких солнечных элементов, однако последний имеет то преимущество, что он более термически стабилен в процессе производства. ПЭТ, напротив, имеет максимальную устойчивость к температуре 100 C и может выдерживать процедуры осаждения при температуре ниже этого порога.

По этой причине исследовательская группа выбрала архитектуру ячейки с подложкой из ПЭТФ и оксида индия и олова (ITO), слоем транспорта электронов (ETL) на основе оксида олова (SnO2), перовскитным поглотителем из йодида свинца метиламмония (MAPbI3), слой, переносящий дырки (HTL), Spiro-OMeTAD и металлический контакт из золота (Au).

Они нанесли слой SnO2 путем отжига при 100 C, Spiro-OMeTAD при 50 C и перовскитовый поглотитель при 100 C с помощью щелевого покрытия из солей ацетата/хлорида. «Ацетатный компонент этих чернил превращается в газ в процессе осаждения перовскита, создавая локальное положительное давление и выталкивая пыль из области осаждения», — объяснили они. «Осаждение перовскита из этих чернил не требует ни чистых помещений, ни инертной атмосферы. Хлоридный компонент, напротив, улучшает динамику кристаллизации пленки».

Группа построила ячейку с активной площадью 0,049 см2 и реагентом, известным как хлорид фенилтриметиламмония (PTACl). «При добавлении PTACl в коллоидный раствор SnO2 мы наблюдали удвоение размера агломератов, что указывает на то, что фазовый переносчик действительно увеличил взаимодействие частиц в коллоидном растворе», — говорится в сообщении.

При испытаниях в стандартных условиях освещения гибкое перовскитовое устройство достигло эффективности преобразования энергии 17,6 %, напряжения холостого хода 0,95 В, плотности тока короткого замыкания 23 мА см-2 и коэффициента заполнения 80 %.

Ученые также построили устройство площадью 1 см 2 той же конфигурации, показавшее КПД 12,7%, напряжение холостого хода 0,97 В, плотность тока короткого замыкания 21,7 мА см 2 и коэффициент заполнения 60,2%. Они заявили, что потеря коэффициента заполнения по сравнению с устройством меньшего размера обусловлена ​​повышенным сопротивлением подложки ITO, которое, как они гарантируют, можно дополнительно улучшить за счет улучшения конструкции электродов.

«Включение катализатора межфазного переноса, PTACl, в коллоидный раствор SnO 2 улучшило взаимодействие между частицами, увеличив покрытие SnO 2 и укрепив связь со слоем перовскита», — подчеркнули они, добавив, что будущие исследования должны быть сосредоточены на замене MAPbI 3 с более стабильными перовскитными материалами.

Устройство было представлено в исследовании « Улучшенное межчастичное взаимодействие слоя переносчика электронов из оксида олова для масштабируемых гибких перовскитных солнечных элементов », опубликованном в RRL Solar .

Источник

Прочитано 385 раз(а)


0 комментариев

Добавить комментарий

Заполнитель аватара

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *