効率が23%以上の反転ペロブスキート太陽電池の表面終了を規制する

科学分野:

• 材料科学
• 太陽光発電
• 化学について

背景:

• ペロブスキート太陽電池 (PVSC) は,表面や大量欠陥により効率が低下します.
• 非放射性再結合を最小限に抑え,デバイスの性能を向上させるために欠陥の被動化は極めて重要です.
• 表面の原子周期性障害はペロブスキート材料の特性と装置の効率に影響します.

研究 の 目的:

• PVSCの有効な欠陥被動化のために,バイ機能分子であるピペラジウムヨウ化物 (PI) を導入する.
• ペロブスキート膜の特性とデバイスの性能に対するPIの影響を調査する.
• 逆転PVSCのパワー変換効率 (PCE) と安定性を向上させる.

主な方法:

• 電子ドナーと受容体グループを持つ二機能分子 (ピペラジウムヨウ化物) の設計と合成.
• 表面欠陥の受動化のためのPIの適用は,ペロブスキートフィルムに.
• パッシブ化ペロブスキート膜と製造された逆転PVSCの特徴.

主要な成果:

• PIは表面とボルトの欠陥を効果的に無効化し,非放射性再結合の損失を減らす.
• パッシブフィルムは,表面残留ストレスが軽減され,n型特性が強化されます.
• 1.17Vの高いオープン回路電圧 (V_OC) を達成し,V_OCの損失を減らす (0.33V).
• 逆回転型PVSCの電力変換効率 (PCE) は23.37% (22.75%認定) を記録した.

結論:

• ピペラジウムヨーデートはペロブスキート太陽電池の非常に効果的な二機能パシバターです.
• 装置の性能と安定性を同時に向上させることは,合理的に設計された分子で達成可能である.
• この戦略は高効率のペロブスキート光伏の発展に 有望な経路を示しています