خلفية البحث و التحدي : عالية الأداء perovskite الملمسوعنق الزجاجة التقنية مغلفة السيليكون الخلايا الشمسية

1. الفجوة بين الإمكانات التكنولوجية والممارسات الصناعية

بيروفسكيتوبسبب استخدام الطاقة من السيليكون مغلفة الخلايا الشمسيةناضجة خط إنتاج السيليكون البلوريةو تحقيقكفاءة تحويل الطاقة العالية )PCEأصبحت الأكاديمية والصناعية التركيز . في السنوات الأخيرةPCEاختراقات تشمل تحسين تقنيات إدارة الخفيفة ، وتحسين نوعية الكريستال عيب التخميل بيروفسكيتوطبقة النقل الإلكتروني )C60واجهة استراتيجية التخميلتقدم .

ومع ذلك ، فإن معظم استراتيجيات فعالة التخميلالحل عملية تصنيع الركيزة مستو، في كثير من الأحيان تحتاج إلى القيام به على قاعدة السليكون البطاريةتجهيز حسب الطلب( مثل تلميع إضافية أو تعديل حجم الهرم ) . هذامعيار تكنولوجيا السيليكون الصناعيةمؤشر ستوكاستيك الهرم التشكل> 1 ميكرومهناك صراع جوهري ، مما يجعل من الصعب دمج استراتيجية فعالة للغاية فينسيج الركيزة السيليكونمنتدى

2. التحديات الأساسية في نسيج مغلفة بطاريات

كبيرة الحجم على أساس نسيج السيليكوننسيج بيروفسكيتومغلفة السيليكون الخليةعلى الرغم من أن تمتلكميزة تكلفة التصنيعوضوء تأثير إدارة ممتازة، ولكن في تنفيذ فعالية بيروفسكيت/ C60واجهة التخميل يواجه عقبات تقنية رئيسية ، مما يؤدي إلى مقارنة مع مستو الأجهزة .جهد الدائرة المفتوحة )VOCخسارة تتجاوز100 ميلو فولتمنتدى

3. الكهربائية آلية فقدان الأداء

التحليل المتعمق يظهر أن تدهور أداء مركب مغلفة البطاريات بسبب المشاكل الكهربائية التالية :

• تأثير الطاقة الفرقة فمنها : بين طبقات بيروفسكيت و نقل الإلكترونانحراف نطاق التوصيل الكبير )ΔEC، ETLيؤدي إلى اختلال خطير في تركيز الناقل في أعلى الاتصالو هذا التأثير يمتد إلى كامل حجم بيروفسكيت

• فقدان المركبة البينية : بدء تركيز الناقل الخللارتفاع معدل مركب واجهةيؤدي مباشرة VOCانخفاض ملحوظ

• تدهور أداء الإرسال متوسط تركيز الناقل في امتصاص طبقة محدودة .الموصلية الداخليةمما تسبب في خسائر فادحة الناقل انتقال والانتقائية .عامل شغل )FFضعف الأداء

فريق البحث و النتائج الرئيسية

هذا البحث يتكون منمعهد فراونهوفر للنظم الشمسية )فراونهوفر ISEقأسامة الراجيأستاذستيفان دبليو غلونز教授جامعة الملك عبدالله للعلوم والتكنولوجيا )كاوستقستيفان دي وولفنشرت نتائج البحث في المجلات الدولية العلومفريق البحث قد نجحت في طرح استراتيجية اختراق واجهة الهندسة ، إلى حد كبير تحسين مستوى الصناعة perovskite الملمس .والأداء والاستقرار من السيليكون مغلفة الخلايا الشمسية .

استراتيجية البحث الرئيسية

• طريقة ترسيب بيروفسكيت خطوتين مختلطة : متوافق مع معيار الصناعية مركب الركيزة السيليكون

• PDAIتقنيات المعالجة السطحية : عرض1 , 3-1المعالجة السطحية مع diaminopropane dihydroiodide بيروفسكيت ، والحد من بيروفسكيت و نقل الإلكترون طبقة )C60و الحث على تراكم الإلكترونات في جميع أنحاء perovskite امتصاص طبقة .

إنجازات البحوث والتكنولوجيا

الشكل 4D

• الابتكار الأساسية : آلية تأثير المجال العميق التخميل الإلكترون تراكم

• كسر من خلال الحد من واجهة التقليدية التخميل الذي يمنع فقط واجهة التركيب .PDAIحمل كبير تراكم الإلكترونات في كل طبقة امتصاص بيروفسكيت

• خفض بنجاح بيروفسكيت/ C60تعويض التوصيل البيني )ΔEC، ETL) ، والحد من فقدان مركب واجهة

• ومن الواضح أن زيادة التوصيل من بيروفسكيت امتصاص طبقة ، والحد بشكل كبير من فقدان الناقل النقل ، وتحسين أداء عامل شغل

• أداء الجهاز معلما

• كفاءة تحويل الطاقة )PCEودادا 1 ف - 4نسيج مكدسة بطارية جديدة

• جهد الدائرة المفتوحة )VOCوجاندام 2.01 فولتالقضاء على الماضي الملمس الأجهزة> 100 ميلي فولتانخفاض الأداء

• عامل شغل )FFوفعالية استراتيجية الحد من انتقال الخسارة ثبت . . .

• الأداء الصناعي متوافق مع الهندسة المعمارية هي مماثلة لتلك التي من السجل الحالي عقد الجهاز .

• الاستقرار ممتازة وإمكانات التطبيقات الصناعية

• الحصول علىمعتمد1 ف - 4ثابت .PCEإظهار القيمة العملية

• PDAIالعلاج يمكن أن تعزز الاستقرار على المدى الطويل من خلال قمع ايون الهجرة .

• أداء ممتاز في الهواء الطلق البيئة الحرارية والرطوبة اختبار على طول ساحل البحر الأحمر .FFوVOCخسارة جيدة المقاومة

• استراتيجية تتكرر بين مختلف المؤسسات البحثية ، مما يدل على جدوى التصنيع

خطوات عملية تجريبية

الشكل 4B

1. إعداد محكم السيليكون أسفل الخلية

اعتماد250 ميكرومسميكبنوع العائمة رقاقة السيليكون ( المقاومة )1 Ω· cm）， 利用كوهعلى الوجهين كلمة الهرم الملمس ، وتشكيل1-4 ميكرومارتفاع الهرم . بعد التنظيف الكيميائية الأوزون الرطبPECVDتقنية الترسيب على الوجهينومخدر السيليكون غير المتبلور طبقة التخميل )~ 27 نانومترو الاخرق على السطح الأمامي والخلفي ، على التوالي .إيتوطبقة التركيب )20 نانومتركاملةITO/Agهيكل الكهربائي . وأخيرا ، رقاقة الليزر محفورة في2.2 × 2.2 سم مربعأو2.5 × 2.5 سم مربعالركيزة ، الاحتفاظ1 × 1 سم مربع ITOالوسادة بمثابة منطقة نشطة .

2. الهجين تكنولوجيا الترسيب بيروفسكيت أعلى البطارية

الركيزة السيليكون تنظيفها بواسطة الإيثانولالأشعة فوق البنفسجيةبعد العلاج بالأوزون ، تدور طلاء ترسبMe-4PACzثقب طبقة النقل . بيروفسكيت طبقة امتصاصمبتكرة الهجين مرحلتين التبخروتدور طريقة طلاءالتحضير )( أ )شارك في التبخربي بي آيا/ CsXهيكل عظمي غير عضوي )~ 550 نانومترو (ردينامية تدور طلاءFAI/FABrمحلول هاليد العضوية ( تحتوي على كمية صغيرة من اليوريا crystallinizer ) وFABr/FAIهدف التحكم النسبي ذات فجوة الحزمة )1.67 أو1.70 إيفولت. لا بعد الانتهاء في الهواء100 درجة مئويةصلب 10 دقيقة .

3. PDAIتنفيذ استراتيجية التخميل واجهة

بعد تشكيل طبقة من الكالسيوم والتيتانيومالتكنولوجيا الأساسية والابتكار-1 , 3-1diaminopropane dihydroiodide )PDAI) المعالجة السطحيةمنتدىPDAIللذوبان في كلور البنزينوالكحول الآيزوبروبيل مختلطة المذيبات ، نفاذيةتدور أو غمسطريقة الترسيب ( غمس الطلاء يظهر قابلية جيدة )100 درجة مئويةصلب 3 بيروفسكيت/ C60تأثير المجال العميق التخميل .

4. القطب البصرية طبقة البناء

اكتملPDAIبعد العلاج ، متتابعة فراغ التبخرC60طبقة النقل الإلكتروني )18 نانومتروألدرسوبيةسنوₓ طبقة عازلة )15-30 نانومترو80 درجة مئوية، التدريع الاخرق أعلى أكسيد موصل شفافة )إيتوأومعلوماتتبخرأغالقطب الأعلى )650 نانومترالتبخر الحراري النهائيMgFₓ طبقة مضادة للانعكاس )140 نانومتر. لا جميع عمليات التبخر يتم رصدها بدقة من قبل كريستال كوارتز مِيزَان دَقِيق . . . . . . .

5. تقييم الاستقرار والتعبئة والتغليف

من أجل تقييم الاستقرار على المدى الطويلالكهروضوئيةربط البطارية مع الفضة لصق حزمة الصناعية . هيكل التغليف يتكون من الزجاج الشمسيTPUتغليف وكيلالناتج المحلي الإجماليحافة تسرب ، جزءا لا يتجزأ من فراغ التصفيح120 درجة مئويةمعالجة 20 دقيقة لضمان حماية البيئة ممتازة الأداء .

نتائج البحوث وتوصيف

شبه فيرمي تقسيم النظام(QFLS)تحليل الصور

QFLSفتح دائرة الجهد تكميم المواد(VOC)يمكن أن تساعد الباحثين على فهم مصادر الإشعاع غير فقدان المركبة ، وتقييم تأثير مختلف عمليات التصنيع على خصائص المواد ، وتوفير أدلة على واجهة الهندسة والمواد الأمثل .

شبه فيرمي أمر تقسيم إشارة بيروفسكيت رقيقة(iVOC)عرض الصور المكانية تقلب كبير ، الانحراف المعياري(σ)في38 ميلو فولتمتوسط1.23 فولتبعد PDAIبعد العلاجiVOCزيادة كبيرة في التوحيد المكاني ،σخفض26 ميلو فولتمتوسطiVOCإضافة20 ميلو فولتوصل1.25 فولتوهذا يدل علىPDAIطفيف الكيميائية التخميل . في الرواسبC60كومة إشارةiVOCانخفاض80 ميلو فولتإلى1.15 فولتوزعت على نطاق أوسع(σ = 65 mV)لكن PDAIالمكدس بعد التخميلiVOCاحتفظ1.23 فولتتوزيع أضيق(σ = 17 ميلو فولت)منتدى

الشكل 3 ألفعرض مرجعPDAIبيروفسكيت الفيلم بعد العلاجiVOCالصور .

من أجل السيطرة على المواد بدقةQFLSو بسرعة تقييم إمكاناتها ،إنليتشالQFLS-خرائطشبه فيرمي مستوى تقسيم جهاز الكشف هو الخيار المثالييمكن أن تعمل بسرعة فائقة )QFLSالصورة لا تصل 3 ثانيةزائف J-Vمنحنى لا 2 دقيقة ) يوفر بديهيةQFLSصورة مرئية ، وقياسiVOCوزائف J-Vوبلكيوإيل-إيكيهوغيرها من المعالم الرئيسية . هذا ليس فقط يمكن أن تساعد الباحثين على التنبؤ بسرعة حدود كفاءة المواد ، ولكن أيضا يمكن أن نرى نوعية المواد و شبه فيرمي توزيع الطاقة من خلال التصور ، مما يعزز إلى حد كبير كفاءة البحث والتطوير .

جي - فيقياس منحنى

معايير الأداء الرئيسية مباشرة تقييم الخلايا الشمسية . زائفJ-V (زائف J-V)منحنى يستخدم لتحديد سلسلة المقاومة من الجهاز .(RS)و انتقال الخسارة .

من خلالPDAIاستراتيجية الجهاز PCEمن .1 ف - 4رفع1 ف - 4الذي VOCمن .1.83 فولتإضافة إلى1.94 فولتوFFمن .1 ف - 4رفع1 ف - 4جهاز تسجيل أكثر . 1 ف - 4الPCEو2.01 فولتالVOCمنتدى

زائفجي - فيقياس العرض ،PDAIبعد العلاج ، شبه ملء عامل(pFF)مع الواقعFFالفرق من الجهاز المرجعي6%انخفضت بشكل ملحوظ3%وفي الوقت نفسه ،باور بوينت(MPP)سلسلة المقاومة(RS)أيضا من 6 أوم-سنتيمتر مربع 3 أوم-سنتيمتر مربعهذا يدل علىPDAIمن خلال تنظيم كثافة الناقلRSمساهمة غير أوم ، مما يقلل من انتقال الخسارة .

الشكل 4D مغلفة الخلايا الشمسيةجي - فيمنحنىPCEوصل1 ف - 4وVOCفي2.01 فولتهذا يدل على اختراق في الأداء .

الشكل 3E وصف الإشارةPDAIالتخميل مغلفة الخلايا الشمسيةجي - فيزائفجي - فيالاشتقاقجي - فيمنحنى ، عرض مرئيPDAIكيفية تضييقpFFمع .FFثبت أن تكون فعالة في الحد من انتقال الخسارة .

الشكل S17A مزيد من العروض هناكPDAIالتعامل مع أيPDAIتجهيز أجهزة المسح الضوئي إلى الأمام وعكسجي - فيمنحنى و المعلمات الكهروضوئية بالتفصيل .PDAIفيVOCوFFوPCEالصعود .

تحمل على وجه التحديدجي - فيمنحنى القياس ، وخاصة بالنسبة للجيل الجديد من الخلايا الشمسية مثل بيروفسكيتوالسيليكون مغلفة البطارية ،إنليتشال SS-X AM1.5Gمعيار محاكاة الطيف الشمسي يمكن أن توفرألف+دقة والاستقرار ممتازة . مباراة IVS-KA6000اختبار البرمجيات المتكاملةليس فقط يمكن أن تؤدي إلى الأماموعكسرابعاًمسح متعدد القنوات اختبارNRELمقارب الكشف .SS-XملزمSS-IRISيمكن ضبط كثافة الضوء تلقائيا دون تغيير الطيف .صن فوكوغيرها من الاختبارات المعقدة .

EQEقياس

القياسات المستخدمة لتحديد كفاءة جمع الحالية من الخلايا الشمسية في ضوء أطوال موجية مختلفة وتقييم مطابقة الحالية بين الخلايا الفرعية من الخلايا الشمسية مغلفة .

PDAIبعد تجهيز الجهاز قصيرة - دارة الكثافة الحالية(الشركة المشتركة)تبقى ثابتة، هذه النتيجة معEQEو قياس الانعكاس . فريق البحث أيضا عن طريق إزالة perovskite فجوة من1.67 إيفولتضبط1.70 إيفولتمن أجل تحقيق أفضل مطابقة الحالية ، وتحسين أداء الجهاز .EQEالاستقرار على المدى الطويل من الجهاز لم تتأثر بشكل غير مباشر .

الشكل S17B عرض المراجعPDAIتجهيز الجهازEQEالنتائج التجريبية تبين أن اثنين من منحنيات الاستجابة الطيفية متشابهة .الشركة المشتركةالحفاظ على مراقبة متسقة .

الشكل S17C نتائج قياس الانعكاسية المقابلة يتم عرضها ، و المقارنة في الإدارة البصرية هو مزيد من التحقق .

الشكل S23A ثم يظهر فجوة مختلفة )1.67 إيفولتو1.70 إيفولتجهازEQEمن أجل تحقيق مطابقة الحالية ، وكيفية ضبط الفجوة الفرقة يؤثر على حافة الامتصاص الطيفي

إنليتشال QE-Rنظام قياس كفاءة الكم مع التكرار والدقة ، ويستخدم على نطاق واسع في أكثر من 500 مختبر البحوث الضوئية1 , 000العديد من المقالاتشركة SCIمجلة العلوم الطبيعية [ ي ] .QE-Rالمزدوج مرحلة غير الساحلية المستقلة مكبر للصوت مصممة خصيصا لقياس كفاءة الكم من تقاطع الخلايا الشمسية ، بما في ذلكوالسيليكون البلورية مغلفة الخلايا الشمسية . تقدمEQEوIPCEوSRوIQEوالانعكاس ، وما إلى ذلك ، يمكن حساب التكامل الحالي .

UPSمع .AM-KPFMقياس

طيف الأشعة فوق البنفسجية(UPS)وظيفة عمل تحليل الأفلام(Wf)التأين المحتملة(IP)من أجل دراسة بيروفسكيت/ C60واجهة الفرقة المحاذاة . السعة التضمين كلفن مجهر القوة(AM-KPFM)يمكن استخدامها للتحقق من تغيير وظيفة العمل ومراقبة التوحيد من سطح المحتملة التوزيع .

UPSقياس العرض ،PDAIوظيفة عمل بيروفسكيت الفيلم بعد التخميل(Wf)أكثر من عينة مرجعية270 ميفولت(من .4.49 إيفولتزيادة4.76 eV)التأين المحتملة(IP)تشكيل ثنائي القطب . تشكيل ثنائي القطبC60الفرقة في واجهة يقابله إشارة عينة .180 ميفولتالتقليل إلى أدنى حد70 ميفولتمنتدىAM-KPFMتظهر النتائج أيضاPDAIسطح المحتملة بعد العلاج هو أكثر موحدة .

الشكل 2 ألف عرض المراجعPDAIالثانوية الإلكترون قطع المنطقةUPSقياس النتائج .

الشكل 2ج عرض مرجعPDAIمعالجة الأفلامC60الطاقة الفرقة الرسم البياني .

الشكل S9G ثم من خلالAM-KPFMقياس النتائج تظهر إشارةPDAIوظيفة عمل توزيع الأفلام .

DFTحساب

الحسابات المستخدمة في فهم عميق من الناحية النظريةPDAIآلية تشكيل ثنائي القطب على سطح perovskite واتجاهه .

DFTكشف حسابPDAIالجزيئية 8.27 دالعزم ثنائي القطبووجدت الدراسة أنPDAIمع سطح بيروفسكيت المخصب عضويا ( يستخدم هذا البحث التبخر مختلطةوتدور طريقة طلاء السطححمل نقطةC60القطب الموجبمما يؤدي إلى زيادة في وظيفة العمل . وهذا يتفق مع الاتجاه المتزايد من وظيفة العمل التي لوحظت في التجربة .

الشكل 2D عرضPDAIالتركيب الكيميائي و كهرباء الطاقة الكامنة من الجزيئات .

الشكل 2واو عرضPDAIالعضوية الطرفيةMAPbI3و كثافة الشحنة المستحثة بعد التفاعل .

الشكل 2ز عرضPbI2 -طرفيةمايطرفيةMAPbI3هل هناكPDAIحساب وظيفة العمل .

تحليل الوقتPL (TRPL)عابر طيف الامتصاص(TA)

الوقت التحليلية الذرات( TRPL )المنافسة في عمليات فصل واجهة تهمة نقل واجهة تهمة إعادة التركيب تم قياسها . عابر امتصاص(TA)الطيف يستخدم لدراسة ديناميات الناقل و nonemission فخ الدولة إشارات في النانوسيكند النطاق الزمني .

معC60الفرق في الحياة~ 1 ميكرو ثانيةالوصول إلى مرحلة منصةC60من أجل الحد من حجم العينة المرجعية ، مما يدل على أن واجهة التركيب يهيمن على حركية . وعلى النقيض من ذلك ،سوتراPDAIالتعامل معC60كومة عرض الحياة التفاضلية منصة~ 10 ميكرو ثانيةدونC60عندما~ 13 ميكرو ثانية، والتي تشير بقوة إلى أنواجهة التكوين في الهدف كومة انخفضت بشكل ملحوظمنتدىTAالنتائج التجريبية تبين أيضا أن هناك حياة طويلة الضحلة فخ الناقل إشارة في إشارة عينة .PDAIاختفى بعد العلاج .PDAIتجهيز إشارة/ C60كومةTAمتوسط مرجح الناقل عمر فجوة التبييض27 نسإضافة إلى53 نستأكيدVOCالسبب الرئيسي في التحسن هو الحد من واجهة التركيب .

الشكل 3 باء عرض مرجعPDAIالوقت تحليل الأفلامPLمنحنى الاضمحلال .

الشكل ثلاثي الأبعاد إشارة عابرة في قياس امتصاصPDAIالفجوة الفرقة التبييض توهين منحنى .

الشمس-VOCقياس

في ظل حالة من الدائرة المفتوحة ، تهمة استخراج يمكن تجنبها .جي - فيمنحنى يعتبر عدم انتقال الخسارة ، ويمكن استخدامها لتحديد مجموع سلسلة المقاومة(RS)منتدى

نتائج القياس تبين أنه على الرغم من أن عامل شغل الزائفة(pFF)احتفظ85%دون تغيير ، ولكن pFF-FFفرقPDAIمن إشارة الجهاز .6%خفض3%وهكذا ، عند نقطة الطاقة(MPP)سلسلة المقاومة(RS)القيم المحسوبة انخفضت بشكل ملحوظ ،من . 6 أوم-سنتيمتر مربع 3 أوم-سنتيمتر مربعتقييم الجهد التشغيل المختلفةRSالجهاز المستهدف يظهر انخفاض المنحدر ، مؤكداPDAIعن طريق ضبط كثافة الناقلRSمساهمة غير أوم .

الشكل 3E عرض مرجعPDAIالتخميل مغلفة الخلايا الشمسيةجي - فيزائفجي - فيالاشتقاقجي - فيمنحنى .

الشكل S14 وصف الإشارةPDAIفي إطار مختلف الفولتية التشغيلRSمنحنى .

التحيز بمساعدة تهمة استخراج(BACE)قياس

من المهم جدا أن نفهم على المدى الطويل الاستقرار التشغيلي بيروفسكيت الأجهزة .

بعد اختبار الاستقرار ،نقل تركيز أيون من الجهاز المرجعي(6.5 × 10 ^ 17 سم)ا³والجهاز المستهدف(2.6 × 10 ^ 17 سم)ا³وتقريبا ثلاث مراتوهذا قد يكون سببا واضحا في تسارع تدهور الجهاز المرجعي . تظهر النتائج أنPDAIتعديل بيروفسكيت/ C60واجهة يمكن أن بفعالية إصلاح ايون الهجرة ، وبالتالي تعزيز الاستقرار التشغيلي من الجهاز .

الشكل S26A، B عرض ممثل إشارة الخلايا الشمسيةPDAIتخميل الخلايا الشمسية قبل وبعد اختبار الاستقراربايسقياس النتائج .

خصائص أخرى

في الهواء الطلق اختبار الاستقرار و الحرارة الرطبة التحقق من موثوقية على المدى الطويل من الجهاز تحت ظروف التشغيل الفعلية .PDAIتخميل الأجهزة تظهر الاستقرار في البيئة في الهواء الطلق على طول ساحل البحر الأحمرPCEنسبة الاحتفاظ الأداء الأولي1 ف - 4رفع1 ف - 4زيادة كبيرةFFمع .VOCالقدرة على مقاومة الاضمحلال .(الشكل 4F، الشكل S27)

إكسالأشعة السينية الضوئية الطيفي )إكس بي إسو تأكيدPDAIامتزاز الجزيئات على سطح perovskite والتفاعل الكيميائي . كشفPDAIجزيء إشارة مميزة ،C-Nتعزيز الإشارات الرئيسية ،N 1sوPb ثلاثي الأبعادوأنا 3Dالتحول من مستوى الطاقة الأساسية إلى انخفاض الطاقة الملزمةPDAIو بيروفسكيت السطح .(الشكل S5A-D)

توصيف بنيوي )XRD، GIWAXS، STEMو تحققPDAIالعلاج لا يؤثر على سلامة بيروفسكيت الكريستال هيكل . وإذ تؤكد عدم وجود انخفاض الأبعاد بيروفسكيت المرحلة في النظام ،ثلاثي الأبعادهيكل perovskite ظلت دون تغيير في واجهة .PDAIالعلاج ليس له تأثير كبير على شكل بيروفسكيت . . . . . . .(الشكل S6A-G، الشكل S7C-E)

مجهر مسح بالإلكترون )سيمو المقطع العرضي التشكل وهيكل بيروفسكيت الفيلم لوحظ . وأكد هيكل كل طبقة واضحة ،PDAIإضافة لا يؤدي إلى تغيير واضح في حجم الحبوب بيروفسكيت ، والحفاظ على التوافق جيدة من الأفلام .(الشكل 4B، الشكل S8A-B)

تيراهيرتز الطيفي والفضاء يستخدم الحد الحالي )SCLCو قياس كثافة الناقل التنقل عيب ، فهم آلية رفع الموصلية . الناقل التنقل يحافظ على مستوى مماثل )16.5-18.5 سم مربع / مقابلزيادة كثافة الإلكترون هو السبب الأساسي في انخفاض المقاومة سلسلة .1.55 × 10 ^ 15انخفض1.15 × 10 ^ 15 سم ^ -3منتدى(الشكل S15، الشكل S16A-B)

ملخص نتائج البحث

البحوث والتنمية الناجحة على أساس1 , 3-1diaminopropane dihydroiodide )PDAIواستراتيجية التخميل ، ومن الواضح أن تحسين مستوى الصناعة القائمة على السيليكون perovskite الملمسوكفاءة واستقرار الخلايا الشمسية السيليكون مغلفة .

سجل أداء الجهاز

تنفيذ الجهاز1 ف - 4كفاءة التحويل الكهروضوئي )PCEو و2.01 فولتجهد الدائرة المفتوحة )VOCوالذيمصادقة الدولة ثابتةPCEدادا1 ف - 4هذا يجعل من أداء مركب السيليكون القائم على بطاريات مكدسة على قدم المساواة مع الطائرة الحالية مكدسة بطاريات ، مما يدل على إمكانية تحقيق كفاءة عالية التخميل على ركائز الصناعية المعقدة والتغلب على التحديات الناجمة عن ارتفاع مساحة التخميل .

الابتكار الأساسية : تعطيل آلية تأثير المجال العميق

PDAIوظيفة عمل الهندسة بيروفسكيت/ C60واجهة إيجابية بفعل عزم ثنائي القطبانحراف التوصيل )ΔEC، ETLمن الجهاز المرجعي180 ميفولتالجهاز المستهدف70 ميفولتاختراق المفتاح يكمن في " عمق تأثير المجال التخميل " . توسيع نطاق تراكم الإلكترونكل طبقة امتصاص المواد بيروفسكيتمتوسط تركيز الالكترونات في طبقة امتصاص1 × 10 ^ 14رفع4 × 10 ^ 15 سم ^ -3هذا رائعتحسين التوصيل من طبقة امتصاص والحد من فقدان الناقل نقلعامل شغل )FFالقوة الدافعة الرئيسية للتحسين .

ممتازة الاستقرار على المدى الطويل

أجهزة البيئة في الهواء الطلق على ساحل البحر الأحمر عملية مستمرة أكثر من1000ساعة للحفاظ على استقرار الانتاج ، واختبار الحرارة الرطبة )85 درجة مئوية، 85٪ RH، 1000ساعةPCEبالنسبة إلى الأداء الأوليمعدل الاحتفاظ1 ف - 4رفع1 ف - 4منتدىPDAIفعالية العلاجبيروفسكيت ثابتة/ C60ايون الهجرة في واجهةتركيز أيون المحمول هو تقلص إلى حد كبير ، واستقرار الجهاز هو تحسين جذري .

التطبيقات الصناعية المحتملة

هذه الاستراتيجية متوافقة مع الصناعةخطوتين طريقة الترسيب مختلطةمناسبة لأنّ نسيج الركيزة السيليكون مع الهرم الكبير الحجم . وقد تم التحقق من صحة الدراسة من خلالطريقة طلاء تراجعرسوبيةPDAIالآلية التي يمكن أن تحسن الأداء بنجاح في مختلف بيروفسكيت التراكيب .

المرجع : 10.1126 / science.adx1745 دوي

هذه المقالة هي عن إنليتش guangyan التكنولوجيا المستخدمة في البحث العلمي تقاسم الأكاديمية إذا كان هناك أي انتهاك ، يرجى الكتابة واسمحوا لنا أن نعرف