TiO2-ZnS カスケード電子輸送層
Weijun Ke1, Constantinos C Stoumpos1, Jenna Leigh Logsdon1
1Department of Chemistry, Northwestern University , Evanston, Illinois 60208, United States.
Journal of the American Chemical Society
|October 26, 2016
まとめ
Formamidinium tin iodide (FASnI3) のペロブスキート太陽電池は,ZnSのインターフェイス層から恩恵を受け,オープン回路の電圧 (Voc) と全体的な性能を向上させます. このアプローチは,効率的な亜鉛基ペロブスキート太陽電池の開発のための新しい戦略を提供します.
科学分野:
- 材料科学
- 再生可能エネルギー
- 太陽光発電
背景:
- タンベースのペロブスキート太陽電池は,高開回路電圧 (Voc) を達成する上で課題に直面しています.
- フォルマミジニウムチンヨウ酸化物 (FASnI3) はペロブスキート太陽電池の有望な材料です.
- インターフェースエンジニアリングは,光伏デバイスの性能を最適化するために不可欠です.
研究 の 目的:
- 亜鉛硫化物 (ZnS) インターフェイス層がFASnI3ペロブスキート太陽電池の光電性能に及ぼす影響を調査する.
- オープン回路の電圧 (Voc) と電源変換効率 (PCE) を改善する.
- 電子輸送層 (ETL) が電荷再結合を減少させる可能性を調査する.
主な方法:
- TiO2-ZnSとTiO2-CdSの電子輸送層 (ETL) を含むFASnI3ペロブスキート太陽電池の製造
- 電子帯の構造とインターフェースの特性
- 電流密度-電圧 (J-V) の測定と効率の計算による性能評価
主要な成果:
- TiO2-ZnS ETLにZnSインターフェイス層を導入することで,FASnI3太陽電池のVocとPCEが著しく改善されました.
- 最高性能のセルでは,PCEが5.27%,Vocが0.380V,Jscが23.09mAcm-2,FFが60.01%に達した.
- カスケード化されたTiO2-ZnS ETLは,電子の移転を促進し,改善された性能によって証明されたように,インターフェイスの電荷再結合を減少させた.
結論:
- ZnSインターフェイス層は,FASnI3ペロブスキート太陽電池のVocと光電性能を高めるための効果的な戦略です.
- TiO2-ZnSのようなカスケード型ETLは,電荷再結合を緩和し,デバイスの効率を高める有望な経路を提供します.
- この研究は,高性能の亜鉛基ペロブスキート太陽電池の開発を進めるための実用的なアプローチを示しています.
