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Ternary Ag3AuS2 Nanocrystals for Thin-Film Solar Cells
Inorganic Chemistry ( IF 4.3 ) Pub Date : 2024-09-30 , DOI: 10.1021/acs.inorgchem.4c03318 Liangri Han, Zhiwei Ma, Zhixuan Wang, Ziyan Zhang, Xiaoyu Yang, Zhiyong Tang, Tong Liu, Jiang Jiang, Yejun Zhang, Hongchao Yang
Inorganic Chemistry ( IF 4.3 ) Pub Date : 2024-09-30 , DOI: 10.1021/acs.inorgchem.4c03318 Liangri Han, Zhiwei Ma, Zhixuan Wang, Ziyan Zhang, Xiaoyu Yang, Zhiyong Tang, Tong Liu, Jiang Jiang, Yejun Zhang, Hongchao Yang
The concept of clean and pollution-free energy development has promoted the rise of environmentally friendly silver-based chalcogenide nanocrystal (NC) solar cells, but currently reported silver-based NCs need complex synthesis processes at high temperatures that may bring zerovalent noble metal impurities for their high redox potentials. In this study, we report a facile synthesis of novel Ag3AuS2 NCs by injecting highly active oleylamine sulfur complexes as sulfur sources into metal precursor solutions at low temperatures of 60 °C. The obtained Ag3AuS2 NCs exhibit broad absorption spectra and high molar extinction coefficients (106 M–1 cm–1). Then, the Ag3AuS2 NCs are applied as the light-absorbing active layer in environmentally friendly thin-film solar cells. By introducing a hybrid mixture of charge acceptors and donors (NCs/P3HT hybrid film) at the interface, the device gains an absorption increment and enhanced charge extraction, achieving a final power conversion efficiency of 3.38%. This work demonstrates the enormous potential of Ag3AuS2 NCs from low-temperature preparation for photovoltaic applications.
中文翻译:
用于薄膜太阳能电池的三元 Ag3AuS2 纳米晶
清洁无污染能源开发理念推动了环保型银硫属化物纳米晶 (NC) 太阳能电池的兴起,但目前报道的银基 NC 需要在高温下进行复杂的合成过程,这可能会为其高氧化还原电位带来零价贵金属杂质。在这项研究中,我们报道了通过在 60 °C 的低温下将高活性油胺硫络合物作为硫源注入金属前驱体溶液中,轻松合成了新型 Ag3AuS2 NCs。 获得的 Ag3AuS2 NC 表现出宽吸收光谱和高摩尔消光系数 (106 M–1 cm–1)。然后,将 Ag3AuS2 NCs 作为环保薄膜太阳能电池的吸光活性层。通过在界面处引入电荷受体和供体的混合混合物(NCs/P3HT 混合薄膜),该器件获得了吸收增量并增强了电荷提取,最终实现了 3.38% 的功率转换效率。这项工作证明了 Ag3AuS2 NCs 在光伏应用低温制备中的巨大潜力。
更新日期:2024-09-30
中文翻译:
用于薄膜太阳能电池的三元 Ag3AuS2 纳米晶
清洁无污染能源开发理念推动了环保型银硫属化物纳米晶 (NC) 太阳能电池的兴起,但目前报道的银基 NC 需要在高温下进行复杂的合成过程,这可能会为其高氧化还原电位带来零价贵金属杂质。在这项研究中,我们报道了通过在 60 °C 的低温下将高活性油胺硫络合物作为硫源注入金属前驱体溶液中,轻松合成了新型 Ag3AuS2 NCs。 获得的 Ag3AuS2 NC 表现出宽吸收光谱和高摩尔消光系数 (106 M–1 cm–1)。然后,将 Ag3AuS2 NCs 作为环保薄膜太阳能电池的吸光活性层。通过在界面处引入电荷受体和供体的混合混合物(NCs/P3HT 混合薄膜),该器件获得了吸收增量并增强了电荷提取,最终实现了 3.38% 的功率转换效率。这项工作证明了 Ag3AuS2 NCs 在光伏应用低温制备中的巨大潜力。