効率的なトラップ状態のパッシバターCu (チオウレア) Iを使用することで,逆転ペロブスキート太陽電池で19.9%の突破効率が得られました
Senyun Ye1, Haixia Rao1, Ziran Zhao1
1Beijing National Laboratory for Molecular Sciences, State Key Laboratory of Rare Earth Materials and Applications, College of Chemistry and Molecular Engineering, Peking University , Beijing 100871, P. R. China.
Journal of the American Chemical Society
|May 16, 2017
まとめ
ペロブスキート太陽電池 (PSC) のトラップ状態を最小限に抑えることは,性能にとって極めて重要です. 新しいCu (チオウレア) I物質は,これらの状態を効果的に無効化し,PSCの効率を高めます.
科学分野:
- 材料科学
- 太陽光発電
- 固体化学
背景:
- 高性能ペロブスキート太陽電池 (PSC) は,トラップ状態の有効な受動化を必要とする.
- ペロブスキート表面の金属カチオンとハリドアニオンは,トラップ状態として作用し,デバイスの効率を阻害します.
研究 の 目的:
- ペロフスキット層内の受動性トラップ状態における新しいp型導体,銅 (thiourea) イオイド (Cu) (Tu) Iの有効性を調査する.
- ペロブスキットの電子特性とデバイスの性能に対するCu (Tu) Iの結合効果を調査する.
主な方法:
- 逆転したPSCのペロブスキート層にCu (Tu) Iを組み込む.
- トラップ状態のエネルギーレベルと枯渇幅の特徴.
- Cu ((Tu) I を含むPSCのパフォーマンス評価
主要な成果:
- Cu ((Tu) Iはペロブスキートトラップ状態を効果的に無効化し,エネルギーレベルを0.35-0.45 eVから0.25-0.35 eVに低下させます.
- Cu(Tu) Iは,p-iバルクヘテロ結合の形成を促進し,枯渇幅を126nmから265nmに増加させます.
- Cu ((Tu) Iはペロブスキートとのバレンスの帯の配列により,従来のCuIをパシベータとして優れている.
結論:
- Cu ((Tu) Iはペロブスキート太陽電池の非常に効果的なトラップ状態の受容器です.
- トラップパッシベーションと充電輸送の相乗効果により,デバイスの性能が向上します.
- Cu (Tu) I を利用した反転PSCでは19.9%の突破効率を達成した.
