コンタクトパッシベーションによる効率的で安定した溶液処理の平面ペロブスキート太陽電池
Hairen Tan1, Ankit Jain1, Oleksandr Voznyy1
1Department of Electrical and Computer Engineering, University of Toronto, 35 St. George Street, Toronto, Ontario M5S 1A4, Canada.
Science (New York, N.Y.)
|February 4, 2017
まとめ
低温溶液で処理された平面ペロブスキート太陽電池 (PSC) は,新しい塩素で覆われたTiO2ナノ結晶の受容層を使用して20%以上の効率を達成します. これらの安定したPSCは,連続運転下で500時間以上性能を維持します.
科学分野:
- 材料科学
- 再生可能エネルギー
- ナノテクノロジー
背景:
- 低温 (<150°C) で加工された平面ペロブスキート太陽電池 (PSC) は,スケーラブルな製造と柔軟な電子機器に魅力的です.
- 既存のPSCには,低温溶液処理に適合する電子選択層が必要です.
- インターフェイス再結合とインターフェイス結合が低温PSCの性能を制限する.
研究 の 目的:
- 低温溶液加工の平面ペロブスキート太陽電池の接触受動化戦略を開発する.
- インターフェイスの性能を改善し,再結合の損失を軽減します.
- PSCの高い効率と運用安定を達成する.
主な方法:
- 低温溶液加工 (<150°C) を用いた平面ペロブスキート太陽電池の製造
- 塩素で覆われたTiO2コロイドナノ結晶のフィルムを電子選択および受動層として適用する.
- 室温での連続した1日照明下での性能と安定性試験
主要な成果:
- 20.1% (0.049cm2) と 19.5% (1.1cm2) の認証された電力変換効率を達成した.
- 塩素で覆われたTiO2層は,インターフェイス再結合を効果的に緩和し,インターフェイス結合を改善しました.
- 効率が20%を超えた太陽電池は500時間の稼働後に初期性能の90%を保持しました.
結論:
- 塩素で覆われたTiO2ナノ結晶を用いた新しい接触パッシベーション戦略により,高効率の低温溶液処理PSCが可能になります.
- 開発されたPSCは,長時間照明下での優れた動作安定性を示しています.
- このアプローチはペロブスキート太陽光発電技術の商業化にとって有望である.
