CQD太阳能电池的效率和稳定性使用有机薄膜增强

最近,基于胶体量子点(CQD)的太阳能电池的功率转换效率(PCE)已经提高,使其在几个领域中的商业化。然而,由于它们的效率与其稳定性不相应,它们仍远未被商业化。在这项研究中,一个卡斯特通过采用无定形有机层来阻止氧气和水渗透,团队创建非常稳定和高效的CQD太阳能电池。

左边:Jung-Yong Lee教授和Se-Woong Baek博士(图片学分:Kaist)

基于CQD的太阳能电池是柔性的轻质的,并且通过吸收近红外灯来增强光收获。特别地,它们通过改变量子点尺寸有效地操纵它们的光学性能。然而,在稳定性,效率和成本方面,它们仍然与当前的太阳能电池不匹配。因此,对使用低成本电极材料的同时同时增强PCE和稳定性的新技术存在巨大需求。

对此,能源环境水可持续性研究生院教授李正龙(音译)和研究组推出了提高cqd太阳能电池稳定性和效率的技术。

研究小组发现,一种无定形有机薄膜对水和氧有很强的抵抗力。利用这些特性,他们将这一掺杂有机层作为PbS CQD太阳能电池的顶孔选择层(HSL),并确定该层的疏水/疏氧特性有效地保护了PbS层。根据分子动力学模拟,该层大大推迟了水和氧渗透到PbS层。此外,该层中空穴的有效注入降低了界面电阻,提高了性能。

通过这项技术,该团队最后开发了基于CQD的太阳能电池,具有卓越的稳定性。它们的设备的PCE在11.7%下计算,并在环境条件下保持了超过90%的原始性能一年。

李教授说,“该技术也可应用于QD led和钙钛矿器件。我希望这项技术能加速cqd太阳能电池的商业化。”

这项研究由Se-Woong Baek博士和博士指导。Sang-Hoon Lee在5月10日举行了能源与环境科学的学生亚博老虎机网登录

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