高性能の全無機ペロブスキート太陽電池の酸素被動化の調査
Shun-Chang Liu1,2, Zongbao Li3, Yusi Yang1
1Beijing National Laboratory for Molecular Sciences (BNLMS), CAS Key Laboratory of Molecular Nanostructure and Nanotechnology , Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences , Beijing 100190 , China.
Journal of the American Chemical Society
|October 23, 2019
まとめ
酸素原子は,完全無機ハリドペロブスキット (IHP) の欠陥を効果的に無効化し,太陽電池の性能と安定性を向上させます. これは酸素分子と対照的に 安定した高効率のペロブスキート太陽電池の 実現への希望を示しています
科学分野:
- 材料科学
- 太陽光発電
- 固体化学
背景:
- 酸素パッシベーションは,再結合を減らすことにより,ハイブリッド有機-無機ハリドペロブスキート (HHP) 太陽電池を改善します.
- しかし,酸素はHHPの化学的安定性を低下させ,欠陥の研究を複雑にします.
- 完全無機ハリドペロブスキート (IHP) は,有機カチオン分解を避けるための代替案です.
研究 の 目的:
- 酸素原子 (O) と分子 (O2) を区別して,IHPにおける酸素受容機構を調査する.
- 処理条件がO受容性を達成する上で果たす役割を調査する.
- IHP太陽電池の性能と安定性に対するO受容の影響を評価する.
主な方法:
- 理論的な計算と実験的な調査
- ペロブスキットの有機分子を無機Cs+に置き換える.
- IHPの乾燥処理は,冷却中に行われます.
- O-パッシベーションとO2-パッシベーションのIHP太陽電池の製造と特性
主要な成果:
- 酸素原子 (O) は,より強いペロブスキート相互作用により,酸素分子 (O2) に比べて優れた受動性を提供します.
- 乾燥空気処理は,O2をOに解離し,Oの被動化を可能にします.
- O-パッシブ化されたIHP太陽電池は,O2-パッシブ化された電池よりも電力変換効率 (PCE) と空気安定性を改善しています.
結論:
- 酸素原子の被動化は,IHPの酸素分子被動よりも効果的です.
- 乾燥空気処理は,O2解離によるO受容性を達成するために不可欠です.
- IHPは高性能で安定したペロブスキート太陽電池を 簡素化した処理で実現できる方法です
