効率的な光学モジュールのためのメチアミンフリーペロブスキットの鉛ハリドテンプレート結晶化

科学分野:

• 材料科学
• 再生可能エネルギー
• 太陽光発電

背景:

• ペロブスキート太陽電池の商用化は,効率的で安定したペロブスキート層をアップスケーリングする課題によって妨げられています.
• 大面積の高品質のペロブスキート膜の開発は,実用的なアプリケーションにとって不可欠です.

研究 の 目的:

• 高品質で広範囲のフォームミドニウムセシウム鉛トリヨド酸ペロブスキートフィルムを生産するための新しいテンプレート結晶化戦略を開発する.
• 制御された膜形成と添加物の組み込みにより,ペロブスキート太陽電池の効率と長期的な安定性を高める.

主な方法:

• 鉛ハライド•N-メチル-2-ピロリドン添加物を用いた鉛ハライドテンプレート結晶化戦略が採用された.
• 添加物と組み込まれたホルマミジウムヨウ酸化物/セシウムヨウ酸化物のインサイト反応により,直接望ましいα相ペロブスキットが形成された.
• 装置の性能と安定性をさらに高めるために,カリウム六酸塩が加えられました.

主要な成果:

• 高品質で広範囲のフォームミジニウムセシウム鉛トリヨド酸ペロブスキートフィルムが印刷されました.
• カプセル化されていない装置は23%の電力変換効率と優れた熱安定性 (85°Cで500時間後に80%の保持率) を達成しました.
• スロット・ダイ・プリントされたミニモジュールは,それぞれ17.1cm2のアクティブ領域で20.42%と19.54%のチャンピオン効率を達成しました.

結論:

• 開発されたテンプレート結晶化戦略は,効率的で安定したペロブスキートフィルムのスケーラブルな生産を可能にします.
• カリウム六酸塩の組み込みは,動作上のストレス下での装置の安定性を大幅に改善します.
• この進歩は,ペロブスキート太陽電池の商業的な実現に向けての重要な一歩です.