効率的で安定した太陽電池は,α相型アルミジニウム鉛ヨウ酸化物の固有バンドギャップを使用しています

科学分野:

• 材料科学
• 再生可能エネルギー
• 固体化学

背景:

• フォルマミジニウム鉛トリヨイド (FAPbI3) はペロブスキート太陽電池の有望な材料ですが,その黒いα相は安定化が必要です.
• メチラモニウム (MA),セシウム,ブロミンなどの一般的な添加物は安定性を改善しますが,帯域間隔と熱性能に悪影響を及ぼします.

研究 の 目的:

• ペロブスキート太陽電池におけるα-FAPbI3相の安定化のための新しいドーパントとしてメチレンダイアモニウム二塩化物 (MDACl2) を調査する.
• MDACl2ドーピングがこれらの装置の光伏性能と運用安定性に与える影響を評価する.

主な方法:

• FAPbI3をMDACl2でドーピングした.
• ペロブスキート太陽電池の製造と特徴付け
• 最大パワーポイント追跡による太陽光シミュレーション下で性能試験.
• 熱冷却と環境条件への曝露を含む加速老化試験

主要な成果:

• 26.1~26.7mA/cm2の認定ショート回路電流密度を達成した.
• 取得した認証された電力変換効率 (PCE) は23.7%である.
• 装置は,600時間の完全な太陽光下での動作の後,初期PCEの90%以上を維持します.
• 封入されていない器具は,空気中の150°Cで20時間火した後に90%以上のPCEを保持します.
• MAPbBr3で安定した制御装置と比較して優れた熱および湿度安定性を示した.

結論:

• MDACl2はα-FAPbI3相を安定させるのに有効なドーパントであり,従来の添加物の限界を克服します.
• MDACl2を添加したペロブスキート太陽電池は,優れた長期の運用安定性と高いPCEを示しています.
• これらの発見は,高度に安定して効率的なペロブスキート太陽電池を開発するための実行可能な戦略を示しています.