AEM:納米晶助力高性能環保太陽能電池!

膠體半導體納米晶體(NC)因其表面化學可調的光電性能而成爲有前景的光伏材料,引起了人們的廣泛關注。其中,AgBiS2-NCs因其環保成分、高吸收係數和低溫加工性而成爲太陽能電池應用的有效候選者。然而,與其他基於NC的器件相比,AgBiS2-NC光伏通常表現出較低的功率轉換效率(PCE),主要是由於用作複合位點的許多表面陷阱,導致自由載流子的擴散長度較短。

爲了應對這一挑戰,大邱慶北科學技術院Jongmin Choi、蔚山科學技術院Oh-Hoon Kwon開發了供體和受體混合(D/A)的AgBiS2薄膜。 通過配體調製,作者配製了受體和供體AgBiS2-NC油墨,具有合適的能帶排列,用於電荷分離,同時確保它們在同一溶劑中完全混溶。這使得能夠製造高質量、厚度可控的D/A混合結膜。 研究發現,該方法有效地促進了載流子分離,從而延長了載流子壽命和擴散長度。

因此,使用這種方法,該工作在太陽能電池應用中實現了比傳統器件厚兩倍的AgBiS2薄膜,從而提高了電流密度和8.26%的太陽能電池PCE。

H. J. Kim, J. Y. Park, Y.-J. Choi, S.-K. Kim, T. Yong, W. Lee, G. Seo, E. J. Lee, S. Choi, H. R. You, W.-W. Park, S. Yoon, W. H. Kim, J. Lim, Y. Kim, O.-H. Kwon, J. Choi, Homogeneously Blended Donor and Acceptor AgBiS2 Nanocrystal Inks Enable High-Performance Eco-Friendly Solar Cells with Enhanced Carrier Diffusion Length. Adv. Energy Mater. 2025, 2404552.

https://doi.org/10.1002/aenm.202404552

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