Перовскит-кремниевый тандем: сертифицированный КПД 35,1%

Перовскит-кремниевый тандемный элемент с искажённым SAM-слоем: сертифицированный КПД 35,1%

Авторы сообщили о самоорганизующемся монослое с заданным внутримолекулярным искажением: он конформно покрывает текстурированный кремний и сохраняет перенос заряда в лабораторном тандеме.

Исследовательская группа сообщила в Nature о перовскит-кремниевом тандемном солнечном элементе с сертифицированным стабилизированным КПД 35,1% и коэффициентом заполнения 85% doi.org. Результат получен на лабораторном устройстве на кремнии с грубой пирамидальной текстурой. Работа посвящена конструкции самоорганизующегося монослоя (SAM) на границе между слоями.

Компромисс сопряжения при проектировании SAM

На шероховатых текстурированных подложках конструкция SAM ограничена компромиссом. Более высокое молекулярное сопряжение повышает проводимость, но часто приводит к нежелательной агрегации, которая ухудшает конформное покрытие поверхности doi.org.

Авторы предлагают рационально сконструированное пространственное сопряжение молекул с заданным внутримолекулярным искажением. По словам авторов, оно подавляет избыточное π–π-стекинг без потери эффективности переноса заряда doi.org. Они сообщают, что такая стерическая регуляция даёт высокоупорядоченный конформный SAM по всей пирамидальной текстуре doi.org.

Функции интерфейса и характеристики устройства

Авторы указывают, что полученный интерфейс обеспечивает оптимизированное согласование энергетических уровней для сверхбыстрого извлечения заряда. Они также сообщают об улучшенной пассивации дефектов за счёт адаптивной подстройки конформации молекул и о том, что слой служит шаблоном для роста качественной перовскитной плёнки doi.org.

С этим интерфейсом оптимизированный тандемный элемент достиг коэффициента заполнения 85% и сертифицированного стабилизированного КПД 35,1% doi.org. В испытаниях на старение по протоколу ISOS-L-1 устройство сохранило более 94% начальных характеристик после 1500 часов doi.org.

Авторы представляют подход как путь молекулярной инженерии, позволяющий совместить проводимость и однородность плёнки на текстурированных кремниевых подложках. Приведённые цифры относятся к одному оптимизированному лабораторному устройству, а не к коммерческому модулю doi.org.

Перовскит-кремниевый тандемный элемент с искажённым SAM-слоем: сертифицированный КПД 35,1%

Компромисс сопряжения при проектировании SAM

Функции интерфейса и характеристики устройства

Источники · 1

Читайте также

AO-OCT выявила потерю 4,16–6,86% ганглиозных клеток сетчатки в год при глаукоме