Aumento da eficiência de células solares de perovskita mesoscópicas à base de carbono através da adição de nanopartículas de óxido de tungstênio no eletrodo de carbono - semáforos de energia solar

Neste artigo, é apresentada uma célula solar de perovskita com nanopartículas de tungstênio incorporadas em um eletrodo superior de carbono.
Como um buraco inorgânico-
Materiais de transporte (HTM)
Promovendo buracos-
A extração da interface perovskita/carbono é revelada por meio de medições de eficiência, impedância elétrica e eficiência quântica externa.
Portanto, a eficiência de conversão de energia aumenta em 40% em comparação com o dispositivo de referência, que possui uma eficiência de conversão de energia de 10.
77% em condições normais.
Além disso, Lee-
TFSI pode modificar o eletrônico-
Materiais de transporte (ETM)
Compostos da classe, que podem inibir a recombinação na interface tm/perovskita.
Li-VOC de dispositivos modificados
O TFSI aumentou de 887,9 para 934,2u2009mV.
Este trabalho destaca as implicações do desempenho eficaz do carbono.
Ao introduzir a modificação do HTM e da interface, foram estabelecidas PSCs baseadas em estrutura mesoscópica.
O mundo encontra-se agora numa posição crítica para encontrar novas estratégias de fontes de energia limpa e barata.
A conversão de energia solar é uma das soluções para atender às necessidades energéticas mundiais.
Células solares do tipo cristalino (PSCs)
Perovskita à base de halogênio de chumbo (ex.: CHNHPbI)
Devido ao baixo custo e à alta eficiência, a indústria fotovoltaica tem atraído atenção recentemente.
Eficiência de conversão de energia (PCEs)
Esses dispositivos aumentam de ~ 4 para 23,3%.
Na maioria dos casos, as células solares de perovskita (PSCs) com melhor desempenho são baseadas na evaporação de eletrodos traseiros de metais caros, como Ag e Au, devido à sua excelente condutividade e refletividade.
Utilizar eletrodos metálicos tão caros consome energia.
vácuo aprimorado
Tecnologia de evaporação e perturbação sob condições ambientais.
Além disso, a prata (Ag) apresenta forte reatividade com halogênios, e o ouro (Au) pode se misturar à camada de perovskita, resultando na degradação do dispositivo, o que inibirá ainda mais sua durabilidade.
Uso a longo prazo e uso comercial em larga escala.
O carbono, como uma fonte alternativa abundante, torna evidente a forma barata e conveniente de substituir os custos.
Eletrodo traseiro metálico eficiente em PSC.
O carbono e seus compósitos possuem propriedades químicas de resistência/reação à oxidação e podem ser impressos em massa ou em processos contínuos de rolo a rolo.
Han e seus colegas exploraram o eletrodo de carbono no orifício.
Materiais de transporte isentos (HTM-free)
PSCs com configuração TiO/ZrO/C foram obtidos 6.
Conversão de energia de 64% (PCE).
Uma série de trabalhos com este carbono
Diversos pesquisadores relataram pesquisas baseadas em eletrodos.
No entanto, a maioria dos estudos se concentra nos cristais e no HTM da perovskita.
PSCs gratuitas com eletrodo de carbono de até 15%.
Além disso, esforços para melhorar o desempenho do carbono HTMfree-
A tecnologia baseada em células solares de perovskita (PSCs) foi estendida a uma gama mais ampla, como a eletrônica.
Materiais de transporte (ETM)
Sua interface, a composição do próprio eletrodo de carbono e até mesmo p-
Tipo de material em PSCs sem HTM.
Devido ao custo do HTM e de outros polímeros baseados em spiralOMeTAD [2,2′,7,7′-tetrakis(N,N-di-p-metoxifenil-amina)9,9′-espiro-bifluoreno] poli(triarilamina) (PTAA)
Muito elevado para grandes empresas.
Aplicações em escala, HTMs orgânicos ou seus ingredientes são claramente os principais fatores para o longo prazo.
Operação a longo prazo e instabilidade térmica de PSCs usados ​​com eles, HTM-
Os PSCs gratuitos tornaram-se uma opção atraente.
No entanto, "HTM-
A abordagem gratuita não é a única maneira de resolver esses problemas de custos, instabilidade e emissões de carbono.
As PSCs baseadas em mesoscópica não devem se limitar a serem "livres de HTM".
Camadas inorgânicas de baixo custo para extração de buracos, como CuSCN e NiO, também podem ser usadas para carbono-
HTM orgânico para essas questões.
Recentemente, nanopartículas de NiO como HTM inorgânico foram introduzidas em carbono.
A eficiência baseada em PSCs foi a mais alta, atingindo 17%.
Embora a introdução de HTM (NiO) em carbono-
Há alguns anos, foi proposta a estrutura de dispositivo baseada em PSC (célula solar de perovskita), com poucas alternativas envolvidas no campo fotovoltaico.
Neste estudo, introduzimos
Materiais de extração: óxido de tungstênio (WO)
Utilizado na preparação de pasta de carbono para eletrodo reverso, visando aprimorar as células solares de perovskita à base de carbono.
Além disso, usamos bis(2)-lítio (
Trifluoreto e imida à base de enxofre (Li-TFSI)
Modificar mp-
A superfície da camada, que pode afetar significativamente a abertura-
Tensão do circuito (Voc)
Células como as de lítio-
O TFSI pode alterar a interface entre a montmorilonita (mt) e a perovskita, o que pode reduzir o número de armadilhas profundas que atuam como o centro do composto e suprimir a formação da interface mt/perovskita, aumentando assim a tensão de circuito aberto.
Portanto, com a introdução de nanopartículas aditivas de WO e Li-
TFSI, PCE médio do carbono
A eficiência básica das células solares aumentou de 7% para 10%, com um aumento na tensão de circuito aberto (V_OC) de 886 para 931 e uma eficiência máxima de conversão de energia (PCE) de 10. Atingiu-se 8%.
Isso demonstra que existe um grande potencial para aprimorar ainda mais o desempenho do carbono.