CsPb_0.9Sn_0.1IBr₂ 基礎の全無機ペロブスキート太陽電池は,優れた効率性と安定性を持っています

科学分野:

• 材料科学
• 再生可能エネルギー
• 太陽光発電

背景:

• ペロブスキート太陽電池 (PSC) は急速に発展している光伏技術です.
• 非有機ペロブスキート,特にセシウム金属ハライド (CsMX) は有望であるが,しばしば不都合なバンドギャップのために効率が遅れている.
• オーガニック・インオーガニック・ハイブリッド・PSCは 概して 完全無機のPSCを上回ります

研究 の 目的:

• 効率と安定性を向上させる高性能の全無機PSCを開発する.
• 光伏の性能を向上させるため,適切なバンドギャップを材料で設計する.
• 環境条件下で無機PSCの製造方法を実証する.

主な方法:

• 新しい混合Pb/Sn混合ハリドの無機ペロブスキート,CsPb{0.9}{0.1}{IBr}{2}{CsPb{0.9}{Sn}{IBr}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{Sn}{S}{Sn}{S}{S}{S}{S}{S}{S}{S}{S}{S}{S}{S}{S}{S}{S}{S}S}{S}S}S}S}S}
• 完全無機PSCの製造には,CSPb{0.9}{0.1}{IBr}{2}とカーボンカウンター電極を使用する.
• オープン回路の電圧と電力変換効率 (PCE) を含むデバイスの性能の特徴.
• 環境条件と環境ストレス (熱,湿度) の下での装置の安定性の評価

主要な成果:

• 新種のペロブスキートは 周囲の空気で成功して合成されました
• 完全無機PSCは,オープン回路の高電圧1.26Vを達成しました.
• CsMX${3}$ベースのPSCでは11.33%という記録的なPCEが得られた.
• 製造されたPSCは長期にわたって良好な安定性を示し,熱と水分に対する耐性を向上させました.

結論:

• 非有機ハリドペロブスキットのエネルギーバンドエンジニアリングは,高性能PSCの実行可能な戦略です.
• 開発されたCSPb${0.9}$Sn${0.1}$IBr$_{2}$の材料と製造プロセスは,効率的で安定した全無機PSCへの有望な経路を提供します.
• この作業は,堅牢で費用対効果の高い光発電技術の開発を進めています.