各校計畫成果
行政支援費補助者-林玠廷老師第三年績效報告-研發無施加偏壓之高產氫氣效率鈣鈦礦-有機光電化學反應系統(PEC)
行政支援費學者
發布單位:國立中興大學
點閱次數:10
核定年度:110年(2021)/ 研究成果年度:112年(2023)
/ 學術領域:工學/ 學者名稱:林玠廷
活動簡介
今年,我們的研究主要集中在提升混合錫鉛(Sn-Pb)鈣鈦礦太陽能電池的效率,並已發表兩篇重要成果。
首先,我們針對PEDOT:PSS作為電洞傳輸層的高摻雜問題,使用NaOH進行去摻雜處理。透過次級離子質譜分析,發現鈉離子會擴散至鈣鈦礦層,這不僅增強了鈣鈦礦的結晶性,還擴大了晶粒。藉由光致發光和奈秒瞬態吸收光譜測試,我們證實了去摻雜後,界面復合大幅降低,使開路電壓達到0.90 V。
此外,去摻雜後的PEDOT:PSS還顯著提升了電池的並聯電阻和填充因子,後者提升至0.81。最終,我們將電池的光電轉換效率從19.7%提升至22.6%。同時,NaOH去摻雜還將PEDOT:PSS的性質由酸性轉變為鹼性,進一步提升其穩定性。經過1176小時的N2氣氛儲存後,效率僅損失不到7%。第二篇研究則著重於減少Sn-Pb鈣鈦礦太陽能電池的光學損失。我們採用創新的聚苯乙烯(PS)球體紋理化方法,對PEDOT:PSS進行表面紋理化處理。通過調整PS球體的濃度,紋理化的電池與平面電池相比,光電流提升了7%,光電轉換效率從21.0%提高到21.6%,尤其在應用抗反射塗層後,效果更加顯著。
此外,外部量子效率(EQE)的增強進一步證實了這一結果,顯示出反射率降低和光吸收增加。本研究展示了一種簡便的PEDOT:PSS紋理化方法,有效降低光學損失,對於未來Sn-Pb鈣鈦礦太陽能電池的開發具有重要意義。
此外,今年我前往牛津大學及釜山大學進行專題演講,分享我們的研究進展,並成功邀請牛津大學的教授來台交流,進一步促進國際學術合作。
圖1~圖2 林玠廷助理教授至牛津大學給與專題演講
圖3 林玠廷助理教授於邀請牛津大學Prof. Robert Hoye 至中興大學演講交流