高性能ペロブスキート太陽電池およびモジュールの硫酸塩補助表面ヨウ素管理
Ruihao Chen1, Yongke Wang1, Siqing Nie1
1Pen-Tung Sah Institute of Micro-Nano Science and Technology, OSED, Jiujiang Research Institute, State Key Laboratory for Physical Chemistry of Solid Surfaces, Collaborative Innovation Center of Chemistry for Energy Materials, National & Local Joint Engineering Research Center of Preparation Technology of Nanomaterials, Innovation Laboratory for Sciences and Technologies of Energy Materials of Fujian Province, College of Chemistry and Chemical Engineering, Xiamen University, Xiamen 361005, China.
Journal of the American Chemical Society
|July 8, 2021
まとめ
セシウム硫酸塩は表面ヨウ酸化物を管理することによってペロブスキート太陽電池 (PSC) を安定させます. この戦略により,欠陥と非放射性再結合が減り,PSCの効率と安定性が向上します.
科学分野:
- 材料科学
- 再生可能エネルギー
- 太陽光発電
背景:
- 鉛ハリドペロブスキットはイオン性であり,不安定なハリド末端の表面を生成する.
- ペロブスキート膜の表面の欠陥と非放射性再結合はペロブスキート太陽電池 (PSC) の性能を低下させます.
研究 の 目的:
- ペロブスキート表面の安定化のための表面ヨウ素管理戦略を開発する.
- ペロブスキート表面における余分なヨウ素の役割と,PSCの性能への影響を調査する.
主な方法:
- セシウム硫酸塩を用いたペロブスキートフィルムの後処理
- 表面ヨウ素と鉛カチオンの相互作用の分析
- ペロブスキート太陽電池とモジュールの製造と試験
主要な成果:
- セシウム硫酸塩処理は,表面上の余剰ヨウ素を効果的に除去しました.
- この処理は,露出したPb2+カチオンを硫酸塩アニオンでケラートし,ペロブスキット構造を維持した.
- 表面の欠陥の減少と非放射性再結合が観察されました.
- 組み立てられたPSCは22.06%の効率 (0.12cm2のセル) と18.1%の効率 (36cm2のモジュール) を高安定性で達成した.
結論:
- セシウム硫酸塩を使用した表面ヨウ素管理は,PSCの性能を向上させるための実行可能な戦略です.
- この方法はペロブスキート太陽電池の不安定性を解決し,効率と耐久性を向上させます.
