鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2023年11月07日
功率轉換效率達 5.84%!三硫化二銻太陽能電池又創新紀錄
該電池是通過添加一種特殊添加劑來制造的,該添加劑可改善三硫化銻薄膜的低結晶度和高電阻率。除了提高效率之外,該器件還顯示出0.62V的開路電壓、15.85mA/cm2的短路電流密度和59.61%的填充因子。
三硫化銻(Sb2S3)目前用于彈藥、煙花。紅寶石色玻璃和塑料。
中國西北工業大學的研究人員開發了一種基于三硫化二銻(Sb2S3)的平面薄膜太陽能電池,其功率轉換效率為5.84%。作為比較,迄今為止開發的大多數三硫化銻電池的效率接近4%。
到目前為止,由于Sb2S3薄膜的低結晶度和高電阻率影響了器件在效率方面的性能,這種電池類型遠未達到商業生產。然而,Sb2S3具有良好的帶隙,范圍從1.70到1.90eV,并且具有顯著的光吸收系數,科學家們通過應用一種稱為4-Chloro3-nitrobenzosulfonylChloride(CSCl)的添加劑制造了他們的設備,他們已經能夠緩解這些問題。
將添加劑旋涂在氧化鈦(TiO2)基材上并退火至結晶。Spiro-OMeTAD用于空穴傳輸層。CSCl的引入提高了具有[a]大晶粒尺寸的Sb2S3薄膜的結晶度,他們在最近發表的論文《提高Sb2S3平面薄膜太陽能電池性能的有效添加劑》中解釋道。在材料組學雜志。而且CSCl分子[es]的兩個末端Cl與Sb原子相互作用,這有利于增加Sb原子周圍的電子密度。
此外,科學家們解釋說,使用CSCl并沒有改變Sb2S3薄膜的厚度,而是提高了Sb2S3薄膜的費米能級,從而增加了電池Sb2電子傳輸的驅動力S3和TiO2層。費米能級定義了輻射能量向電化學能量的有效轉換。
在AM1.5G的標準照明下進行測試,濃度為0.5%和3%CSCl添加劑的兩個器件的平均功率轉換效率分別為4.35%和4.98%。CSCl濃度為1.5%時,電池效率為5.84%,開路電壓為0.62V,短路電流密度為15.85mAcm2,填充因子為59.61%。含有0.5%、1.5%和[和]3%CSCl添加劑的Sb2S3薄膜顯示出光吸收能力的明顯改善,這源于Sb2S3薄膜的結晶度提高,中國研究小組表示。










