全ペロブスキートタンデム太陽電池で,穀物表面のパッシベーションが改善された

科学分野:

• 材料科学
• 再生可能エネルギー
• 太陽光発電

背景:

• タンデム型太陽電池は シングルジャンクション型よりも効率が高くなりますが 遅れています
• タンデム細胞で高光電流を達成するには,厚く,狭い帯域のサブセルが必要です.これはPb-Snペロブスキットの短いキャリア拡散長さのために困難です.

研究 の 目的:

• ターンデム太陽電池の性能を向上させるため,キャリア拡散長さを強化したPb-Snペロブスキットを開発する.
• 現在のペロブスキート製の タンドム太陽電池の 効率の限界を克服するためです

主な方法:

• ペロブスキットの表面相互作用を高めるために,アンモニア・カチオン,特に4-トリフルオロメチル・フェニルアモニウム (CF3-PA) を利用した.
• 改善された受容器吸収を予測し,検証するために分子ダイナミクスシミュレーションを使用しました.
• 製造されたPb-Snペロブスキート太陽電池と,パッシブ化されたペロブスキートを含む全ペロブスキートタンデム太陽電池

主要な成果:

• 5μmを超えるPb-Snペロフスキットのキャリア拡散長さの2倍増加を達成した.
• 22%以上の効率を持つPb-Snペロブスキート太陽電池が実証されています.
• 全ペロブスキート製のタンデム太陽電池の効率は26.4%で,単一結合の電池を上回っていると報告されています.
• 安定した装置の性能を示し,600時間の動作後に90%以上の効率を維持しました.

結論:

• 特にCF3-PAによるアンモニアカチオンパッシブ化は,Pb-Snペロブスキートにおけるキャリア拡散長さを効果的に高めます.
• 開発された受動化戦略により,高効率で安定した全ペロフスキットタンドム太陽電池が作られ,単一結合性能を上回る.
• この進歩は,ペロブスキート太陽光技術の完全な可能性を実現するための重要な一歩を表しています.