小说过程改进太阳能电池的性能

在《华尔街日报》最近发表的一篇文章光学材料亚博网站下载,研究人员提出的效用的双金属包覆波导技术走向的制备钙钛矿的太阳能电池的光猎人。

研究:钙钛矿太阳能电池与光猎人制造双金属包覆波导技术。图片来源:Somchai_Stock / Shutterstock.com

背景

ABX3(=有机阳离子,B =金属阳离子和X =卤化物离子)最近提出作为一个潜在的有机-无机杂化钙钛矿为太阳能电池薄膜材料形成。成本低、光吸收范围宽、易于制造、优秀的载流子迁移率,和长激子扩散长度的形成的优势。

钙钛矿太阳能电池已经在2009年首次推出,最近被发现具有较高的光电转换效率(PCE)。PSC使用各种方法的性能已得到改进。由于其显著的吸收和散射光的品质,局部表面等离子体共振(LSPR)是一种新技术用于提高光吸收效率已经被。

LSPR效应增加了钙钛矿活性层的光吸收能力当Au-NPs包含在电池的阴极缓冲层。Au-NPs也提高电荷转移效率通过缩短的生命周期载体与钙钛矿相对应的层。多种方式增强材料光学吸收了。

PCE,另一方面,是受到许多标准的制约。NPs的大部分都是使用化学过程和功能众多的表面缺陷,作为捕获中心。

关于这项研究

在目前的研究中,作者提出的发展已经被使用双金属包覆波导(DMCW)技术在芯片的屁股上满是hexagon-like纳米结构氧化铟锡(ITO)导电玻璃。与各种形状的芯片已经被研究了光学吸收和PCE。钙钛矿的吸收能力匹配的LSPR芯片。LSPR提高光能利用散射,收集和获取。

使用DMCW方法,光线入射表面对应已经布满了hexagon-like纳米结构。DMCW有更好的灵敏度,这促进了600年和800年之间的光耦合纳米ITO玻璃。

一层薄薄的银(Ag)层(30 nm)是0.7毫米的涂层进行表面ITO玻璃板更好的耦合,但相对厚Ag)电影(200海里)涂背面,防止光能量损失。引导层,耦合层和衬底,分别是ITO玻璃平板、Ag)薄膜和厚Ag)电影。通过空间耦合,激光束与适度的入射角耦合层触发超高阶模式。

观察

在这项研究中,研究人员观察到,已经与芯片的性能改善是由于大长波长的吸收率在600 nm的紫外-可见光谱(紫外可见)。入射光的光程的增加,活性层的光吸收能力造成了PCE和短路电流密度(Jsc)增加了27.21%和6.78%,分别。

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此外,观察到光能量转化为热能,当它到达Ag)厚层,开始底物的降解。HAuCl4 0.1%,正六边形阵列被观察到,但不是在低浓度。表面纳米结构也产生了Ag)电影在更高浓度(0.2%)。

在600 nm - 800 nm),钙钛矿的影片显示很好的吸收能力,达到750海里。没有芯片,已经有以下特点:V_oc= 0.89 V, J_sc= 17.70 mA /厘米²FF = 64.52%, PCE = 10.16%。已经与光学捕获芯片表现已经没有他们的性能代价。细胞的PCE HAuCl时提高13.37%₄是补充道。

钙钛矿的PCE细胞芯片(由0.1%)大于27.21%的钙钛矿细胞芯片。LSPR弱,PCE HAuCl时低₄浓度大于或小于0.1%。

结论

总之,该研究阐明的潜力DMCW覆盖polygon-shaped芯片的ITO玻璃已经被发展。决定,通过改变Ag)沉积时间T和HAuCl₄浓度,不同的芯片架构创建。这项工作表明,钙钛矿的吸收能力匹配的LSPR芯片。

作者观察到芯片吸收入射光的钙钛矿层,从而增加钙钛矿的光学吸收。他们还说明,在16 Ag HAuCl沉积和0.1%₄、芯片的PCE已经增长了27.21%。作者认为这种类型的外部修改对钙钛矿金属的固有性质没有影响,也不导致PSC的早期处理结构。

总的来说,作者强调,已经与芯片的性能改善是由于大量的吸收率在长波长600 nm后紫外可见乐队。

源

王,Y。唐,J。彭,C。,等。钙钛矿太阳能电池与光猎人制造双金属包覆波导技术。光学材料(125亚博网站下载)112091 (2022)。https://www.亚博老虎机网登录sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0925346722001252

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