86%以上の充填率を持つセンチメートルスケールのペロブスキート太陽電池
Jun Peng1, Felipe Kremer2, Daniel Walter3
1School of Engineering, The Australian National University, Canberra, Australian Capital Territory, Australia. jun.peng@anu.edu.au.
Nature
|January 27, 2022
まとめ
研究者はペロブスキート太陽電池の性能を向上させるため,窒素を添加した新しい酸化チタン層を開発しました. このイノベーションは,充填率と全体的な変換効率を高め,太陽光発電技術の主要な限界を克服します.
科学分野:
- 材料科学
- 再生可能エネルギー
- 太陽光発電
背景:
- ペロブスキート太陽電池は有望ですが,充電因子が理想的ではないため,充電因子によって制限されています.
- 電圧の損失は理論上の最小値に近い 内部量子効率は高い 充電輸送がボトルネックであることを示す
- ペロブスキート太陽電池の効率を高めるには 充電輸送層の改善が不可欠です
研究 の 目的:
- 改良された電子輸送層を製造するための新しい方法を導入する.
- ペロブスキート太陽電池の電荷輸送性能を向上させるため
- ペロブスキート太陽電池の充填因子の制限を克服するために
主な方法:
- リバースドーピングプロセスを開発し,窒素ドーピングされた酸化チタンの電子輸送層を作成しました.
- 新しい電子輸送層をペロブスキート太陽電池の構造に組み込みました
- 1cm2のペロブスキート太陽電池を製造し,テストしました.
主要な成果:
- 1cm2の細胞で 86%以上の充填率を達成した.
- 製造された電池の平均充填率は85.3%でした.
- 1cm2のセルで22.6%の安定状態効率を証明した.
結論:
- 窒素を添加した新型酸化チタンの電子輸送層は,電荷輸送を大幅に改善します.
- この進歩により 充填因子の制限を克服し ペロブスキート太陽電池の効率は 理論上の限界に近づいています
- 開発された材料とプロセスは,次世代の高効率の太陽電池の可能性を秘めています.
