Ruddlesden-Popperフェーズを含むより効率的なペロブスキート太陽電池のための代替有機距離計

科学分野:

• 材料科学
• 固体化学
• 太陽光発電

背景:

• ハリド・ペロブスキート・ラドルズデン・ポッパー (RP) 段階は,太陽光発電の有望な半導体である.
• 薄膜の向きを制御することは,基板に垂直に効率的な電荷キャリア輸送に不可欠です.

研究 の 目的:

• 新しい3フェニル2プロペナモニウム (PPA) を用いて新しいRPフェーズを設計し,合成する.
• PPAがRPペロブスキート膜の構造,方向,光伏性能に及ぼす影響を調査する.
• より効率的で安定した太陽電池を開発する.

主な方法:

• 結晶構造溶液と (PPA) 2 ((FA0.5MA0.5) PbI3 (n=2,3) のX線微分法による精製.
• 混合ハライドPPA-RPペロブスキート太陽電池の製造
• 層厚度指数 (n=2〜4) を有する薄膜の構造と向きの分析
• 封装された平面型p-i-n太陽電池の性能と安定性の試験

主要な成果:

• 水素結合による強化された層構造を持つ新しいPPAベースのRPフェーズが合成されました.
• 層の厚さ指数 (n) を増加させると,水平方向性が低下し,垂直の荷载体輸送が改善された.
• 平面型p-i-n太陽電池は 14.76%の電力変換効率を達成しました.
• 加速老化条件下 (85°C/85%RH) で600時間後に93. 8%の効率を維持した.

結論:

• PPA隔離カチオンの分子構造は,低温で効率的なRPペロブスキート膜の自己組み立てを可能にします.
• PPA-RPペロブスキットは,安定で効率的な長期の太陽光発電の応用のための大きな可能性を示しています.
• この研究は,合理的なカチオン工学を通じてペロブスキート太陽電池の性能を最適化するための新しい戦略を提供します.