Leistungsdurchbruch! Co-Adsorptions-Selbstorganisationstechnologie steigert den Wirkungsgrad von invertierten Perowskit-Solarzellen auf über 24,68 %

WiSSenSchAfTler auS China ' S Southern University of Science and Technology, Hong Kong Polytechnic University und t Die chinesische Universität Hongkong hat in Nature Communications einen Artikel mit dem Titel veröffentlicht „ Die coadsorbierte selbstorganisierte Monoschicht ermöglicht leistungsstarke Perowskit- und organische Solarzellen ” . Sie haben eine invertierte Perowskit-Solarzelle entwickelt, die auf einer Lochtransportschicht (HTL) und selbstorganisierten Monoschichten (SAM) basiert, um Passivierungsdefekte zu reduzieren und die Effizienz zu verbessern. Dies wird zu einem Schlüssel für die Entwicklung leistungsstarker Perowskit-Solarzellen (PSC) und organischer Solarzellen Zellen (OSC).

Invertierte Perowskitzellen haben eine Gerätestruktur namens „p-i-n“, in der sich Löcher befinden - Der selektive Kontakt p befindet sich am unteren Ende der intrinsischen Perowskitschicht i und die Elektronentransportschicht n befindet sich oben. Herkömmliche Halogenid-Perowskit-Zellen haben die gleiche Struktur, sind jedoch umgekehrt. a „n-i-p“-Layout. In der NIP-Architektur werden Solarzellen durch das Elektron beleuchtet - Seite der Transportschicht (ETL); In der p-i-n-Struktur erfolgt die Beleuchtung durch die HTL-Oberfläche.

aus der Arbeit des Forschungsteams

In dieser Studie schlugen die Forscher eine Co-Adsorptionsstrategie (CA) vor, um ein neuartiges kleines Molekül, 2-Chlor-5-(trifluormethyl)-isonicotinsäure (PyCA-3F), effektiv in die vergrabene Grenzfläche zwischen 2PACz und Perowskit/organischer Schicht einzuführen Reduzierung der Aggregation von 2PACz, Verbesserung der Oberflächenglätte und Erhöhung der Austrittsarbeit der modifizierten SAM-Schicht, wodurch eine flache, vergrabene Grenzfläche und ein günstiger Heteroübergang für Perowskit bereitgestellt werden.

Darüber hinaus stellten die Forscher auch organische Solarzellen auf Basis von 2PACz/PYCA-3F her, um diese Methode zu testen. Sie nutzten die Open-Air-Blade-Beschichtungsmethode zur Herstellung von Pin-Struktur-OSC-Geräten und erzielten „eines der besten Ergebnisse der Open-Air-Blade-Beschichtung“ durch Co-Adsorptionsstrategie und ein neuartiges niedermolekulares Säure-SAM, wodurch die Stabilität von Perowskit- und OSC-Geräten verbessert wurde . Das Team erklärte: „Nach 1000 Stunden Maximum-Power-Point-Tracking ist der gekapselte PSC s und OSC s Anfangswirkungsgrade von etwa 90 % bzw. 80 % wurden beibehalten .

Geräteleistung von PSCs & OSC (aus der Arbeit des Forschungsteams)

Die Verbesserung der Kristallinität, die Minimierung von Fallenzuständen und die Verbesserung der Lochextraktions- und Transportfähigkeiten haben zu einer Effizienz der Energieumwandlung geführt ies (PCE s ) von PSC s mit einer p-i-n-Struktur von mehr als 25 % (zertifiziert als 24,68 %).