タンデム太陽電池のための混合カリオン鉛混合ハリドペロブスキート吸収器

科学分野:

• 材料科学
• 太陽光発電
• 再生可能エネルギー

背景:

• メタルハリドペロブスキート太陽電池は,シリコン光伏モジュールの効率を高めるための経路を提供します.
• ペロブスキートとシリコンセルを組み合わせたタンデムアーキテクチャは,効率を20%から30%まで高めることができます.
• 最適なペロブスキート細胞帯のギャップ (~1.75 eV) を達成することは極めて重要ですが,安定性の問題は進歩を妨げています.

研究 の 目的:

• 光学的に安定し,熱的に安定した金属ハリドペロブスキート材料を,光伏の用途に開発する.
• ~1.75 eVのターゲット光帯のギャップを持つペロブスキート太陽電池を製造し,特徴づけること.
• 高効率のタンドムペロブスキート-シリコン光伏モジュールの実現可能性を実証する.

主な方法:

• 新しいペロブスキート組成を合成した: [HC ((NH2) 2)) ((0.83) Cs ((0.17) Pb ((I ((0.6) Br ((0.4)) 3
• 製造された小面積と大面積のペロブスキート太陽電池
• 測定されたオープン回路の電圧と電力変換効率.
• 4つの端末のタンデム構成のシリコン細胞と統合されたペロブスキート細胞.

主要な成果:

• ~1.74 eVの光学帯のギャップを持つ非常に結晶的で構成的に安定したペロブスキート材料を開発した.
• 1.2ボルトのオープン回路電圧と17% (小面積) と14.7% (0.715cm2) を超える電力変換効率を達成しました.
• ペロブスキートセルと効率が19%のシリコンセルを組み合わせることで,四端タンデムセルで>25%の効率が実証されました.

結論:

• 開発されたペロブスキート材料は,有望な光安定性と熱安定性を示しています.
• ペロブスキートとシリコンのタンデム電池は,現在の商業的なシリコン光伏の効率を上回る大きな可能性を示しています.
• この研究は次世代の高効率の太陽エネルギー変換技術への道を切り開きます