’n Amerikaans-Kanadese groep wetenskaplikes het Lewis-basismolekules gebruik om oppervlakpassivering in ’n perovskiet-sonsel te verbeter.Die span het 'n toestel met 'n hoë oopkringspanning en merkwaardige stabiliteitsvlakke vervaardig.
'n Amerikaans-Kanadese navorsingspan het 'n omgekeerde perovskiet vervaardigsonseldeur Lewis-basismolekules vir oppervlakpassivering te gebruik.Lewis-basisse word oor die algemeen in perovskiet-sonkragnavorsing gebruik om oppervlakdefekte in die perovskietlaag te passiveer.Dit het positiewe uitwerking op energievlakbelyning, intervlak-rekombinasiekinetika, histeresegedrag en operasionele stabiliteit.
"Lewis-basaliteit, wat omgekeerd eweredig is aan elektronegatiwiteit, sal na verwagting die bindingsenergie en die stabilisering van raakvlakke en korrelgrense bepaal," het die wetenskaplikes gesê en opgemerk dat die molekules baie doeltreffend was om sterk binding tussen die sellae te skep. die koppelvlakvlak."'n Lewis-basismolekule met twee elektronskenkende atome kan potensieel koppelvlakke en grondgrense bind en oorbrug, wat die potensiaal bied om die adhesie te verbeter en die meganiese taaiheid van perovskiet-sonselle te versterk."
Die wetenskaplikes het 'n difosfien Lewis-basismolekule bekend as 1,3-bis(difenylfosfino)propaan (DPPP) gebruik om een van die mees belowende haliedperovskiete – die formamidinium loodjodied bekend as FAPbI3 – te passiveer vir gebruik in 'n sel se absorberende laag.
Hulle het die perovskietlaag neergesit op 'n DPPP-gedoteerde gattransportlaag (HTL) gemaak van nikkel(II)oksied (NiOx).Hulle het waargeneem dat sommige DPPP-molekules heroplos en gesegregeer het by beide die perovskiet/NiOx-koppelvlak en die perovskiet-oppervlakgebiede, en dat die kristalliniteit van die perovskietfilm verbeter het.Hulle het gesê hierdie stap het diemeganiestaaiheid van die perovskiet/NiOx-koppelvlak.
Die navorsers het die sel gebou met 'n substraat gemaak van glas en tinoksied (FTO), die HTL gebaseer op NiOx, 'n laag vanmetiel-gesubstitueerde karbasool(Me-4PACz) as die gattransportlaag, die perovskietlaag, 'n dun laag fenetielammoniumjodied (PEAI), 'n elektrontransportlaag gemaak van buckminsterfullereen (C60), 'n tin(IV)oksied (SnO2) bufferlaag, en 'n metaalkontak gemaak van silwer (Ag).
Die span het die werkverrigting van die DPPP-gedoteerde sonsel vergelyk met 'n verwysingstoestel wat nie deur die behandeling gegaan het nie.Die gedoteerde sel het 'n drywingsomsettingsdoeltreffendheid van 24,5%, 'n oopkringspanning van 1,16 V en 'n vulfaktor van 82% behaal.Die ongedoteerde toestel het 'n doeltreffendheid van 22,6% bereik, 'n oopkringspanning van 1,11 V en 'n vulfaktor van 79%.
"Die verbetering op vulfaktor en oopkringspanning het die vermindering in defekdigtheid by die NiOx/perovskiet-frontvlak na DPPP-behandeling bevestig," het die wetenskaplikes gesê.
Die navorsers het ook 'n gedoteerde sel met 'n aktiewe oppervlakte van 1,05 cm2 gebou wat 'n kragomsetting behaal hetdoeltreffendheid van tot 23,9%en het geen agteruitgang getoon na 1 500 uur nie.
"Met DPPP, onder omgewingstoestande - dit wil sê, geen bykomende verhitting nie - het die algehele kragomsettingsdoeltreffendheid van die sel vir ongeveer 3 500 uur hoog gebly," het navorser Chongwen Li gesê."Die perovskiet-sonselle wat voorheen in die literatuur gepubliseer is, is geneig om 'n aansienlike daling in hul doeltreffendheid na 1 500 tot 2 000 uur te sien, so dit is 'n groot verbetering."
Die groep, wat onlangs aansoek gedoen het vir 'n patent vir die DPPP-tegniek, het die seltegnologie aangebied in "Rasionele ontwerp van Lewis-basismolekules virstabiele en doeltreffende omgekeerde perovskiet sonselle,” wat onlangs in Science gepubliseer is.Die span sluit akademici van die Universiteit van Toronto in Kanada in, sowel as wetenskaplikes van die Universiteit van Toledo, die Universiteit van Washington en die Noordwes-Universiteit in die Verenigde State.
Pos tyd: Feb-27-2023