ポリマーパシベートされたペロブスキート太陽電池の高充填因子のためのナノスケール局所的接触
Jun Peng1, Daniel Walter1, Yuhao Ren2
1Research School of Electrical, Energy and Materials Engineering, The Australian National University, Canberra Australian Capital Territory 2600, Australia.
Science (New York, N.Y.)
|January 22, 2021
まとめ
研究者らはペロブスキート太陽電池用の 新しいナノパターンの電子輸送層を開発しました このイノベーションは,電圧と電荷の抽出の両方を強化し,性能と安定性を改善するために以前のトレードオフを克服します.
科学分野:
- 材料科学
- 太陽光発電
- ナノテクノロジー
背景:
- ポリマーパッシベーション層は,電荷輸送層とインタフェースすることにより,ペロブスキート太陽電池 (PSC) のオープン回路電圧 (Voc) を強化します.
- 重要な課題は,多くの受容層の低伝導性であり,受容質 (Voc) と電荷抽出効率 (充填因子,FF) の間のトレードオフを生み出します.
研究 の 目的:
- パッシブ化とPSCでのチャージ輸送のトレードオフを克服する.
- 電子輸送層 (ETL) の新しい設計を導入し,デバイスの性能と安定性を向上させる.
主な方法:
- パッシベーション層の分布を空間的に制御するためのナノパターンのETLの製造.
- ナノパターンのETLとドーパントフリーホール輸送層 (HTL) の統合.
- 電力変換効率 (PCE) と充填因数 (FF) を含む装置の性能の特徴と,湿気条件下での安定性
主要な成果:
- 1cm2のPSCで21.6%のPCEを認定し,FFは0.839でした.
- ナノスケールの局所的な電荷輸送経路を被動化インターフェースを通して実証し,効果的な被動化と優れた電荷抽出の両方を可能にします.
- 1000時間の湿った熱にさらされた後,初期効率の91.7%を保持する封装PSCを開発しました.
結論:
- ナノパターンのETLは,PSCにおける受容電圧と連続抵抗のトレードオフを効果的に解決します.
- このアプローチにより 高効率で安定したペロブスキート太陽電池が作られます
- この戦略は,スケーラブルで耐久性の高いペロブスキート光伏技術のための有望な経路を提供します.
