基于硫化铟ETL的钙钛矿太阳能电池有望实现20.15%效率_光伏

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2023-06-21 09:18:17

一个国际科研团队尝试在钙钛矿太阳能电池中用硫化铟作为电子传输材料，得到缺陷密度降低、性能改善的装置。

一个国际科研团队设计了一种电子传输层（ETL）由硫化铟（In2S3）制成的钙钛矿太阳能电池，并声称这能降低设备中的缺陷密度。

科学家们使用了一个数值模块和SCAPS-1D太阳能电池电容软件。这是由比利时根特大学开发的薄膜太阳能电池的模拟工具，用来模拟基于被称为甲胺碘基（MAPbI3）的卤化铅过氧化物的太阳能电池。

他们强调说：“In2S3是一种n型半导体，具有出色的载流子迁移率、无毒性、足够的带隙、可调节的电性能和良好的热耐久性，所有这些都是在太阳能电池中用作ETM的理想选择。

该团队设计的电池带有由掺氟二氧化锡（FTO）制成的衬底、新型ETL、MAPbI3吸收剂、螺二芴OmetaD空穴传输层和一个金（Au）金属触点。根据模拟，理想的吸收剂厚度应为0.7微米，据说将使光电流最大化，同时使复合最小化。

该太阳能电池实现了20.15%的能量转换效率，1.089 V的开路电压，24.18 mA/cm2的短路电流，以及76.45%的填充系数。科学家们说：“太阳能电池总体上在20和30摄氏度之间表现较好，而在该温度范围之上效率迅速下降。

他们在《科学报告》上发表的研究报告《探究硫化铟作为钙钛矿太阳能电池中电子传输材料的光伏特性》中介绍了该电池技术。他们总结说：“这项研究为硫化铟实际用作MAPbI3钙钛矿太阳能电池的潜在ETL铺平了道路。”

该团队由来自美国康奈尔大学、伊拉克Warith Al-Anbiyaa大学、印度GLA大学、马来西亚英迪国际大学、孟加拉国原子能研究机构和沙特阿拉伯法赫德国王石油与矿业大学的科研人员组成。

薄膜太阳能电池

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