高性能太陽電池のためのペロブスキート材料の組成工学
Nam Joong Jeon1, Jun Hong Noh1, Woon Seok Yang1
1Division of Advanced Materials, Korea Research Institute of Chemical Technology, 141 Gajeong-Ro, Yuseong-Gu, Daejeon 305-600, South Korea.
Nature
|January 7, 2015
まとめ
フォームミディニウム鉛ヨウ酸化物 (FAPbI3) とメチラモニウム鉛ブロミド (MAPbBr3) のペロフスキットを組み合わせて,安定で効率的な太陽電池を作成しました. この新しい二重層構造は18%以上の電力変換効率を達成し,ペロブスキートの汎用性を示しました.
科学分野:
- マテリアルサイエンス 材料科学
- フォトボルトイカは,太陽光発電です.
- 固体化学 固体化学
背景:
- 非有機有機鉛ハリドペロブスキットは,低コストで効率的な太陽電池の実現に期待されています.
- メチラモニウム鉛ハリドペロブスキットは,これまでに報告された最も高い効率を達成しました.
- フォームミディニウム鉛ヨウ酸化物 (FAPbI3) は狭いバンドギャップを提供しているが,不安定である.
研究 の 目的:
- ペロブスキート太陽電池の安定性と効率を高めるために.
- FAPbI3をメチラモニウム鉛ブロミド (MAPbBr3) と組み合わせることで生じるシネージ効果を調査する.
- 光伏のアプリケーションのための二層ペロブスキートアーキテクチャの可能性を調査する.
主な方法:
- FAPbI3とMAPbBr3.3を使用して二層の太陽電池アーキテクチャの製造
- フェーズ安定性とペロブスキート層の形態学の調査.
- ヒステレスを含む電流-電圧特性の分析.
- 標準的な照明条件下での性能評価.
主要な成果:
- MAPbBr3をFAPbI3に組み込むことで,ペロブスキート相が著しく安定した.
- 2層構造により,全体的な電力変換効率が18%以上向上しました.
- 形態学と相安定性は,化学組成に依存していることが判明しました.
結論:
- 2層アーキテクチャでFAPbI3とMAPbBr3を組み合わせることで,FAPbI3の不安定性を克服できます.
- このアプローチにより,高効率で安定したペロブスキート太陽電池が得られます.
- 鉛ハリドペロブスキットは,次世代光伏技術の大きな可能性を示しています.
