安定性の高いブロードバンドギャップのペロブスキート太陽電池の構成テクスチャー工学
Qi Jiang1, Jinhui Tong1, Rebecca A Scheidt1
1Chemistry and Nanoscience Center, National Renewable Energy Laboratory, Golden, CO 80401, USA.
まとめ
安定したブロードバンドギャップのペロブスキート太陽電池 (PSC) は,フェーズ分離を克服するために新しいガスクエンチ方法を使用して開発されました. これは,タンデムソーラーセルアプリケーションの効率と動作の安定性を高めます.
科学分野:
- 材料科学
- 再生可能エネルギー
- 太陽光発電
背景:
- ブロードバンドギャップ (WBG) のペロブスキート太陽電池 (PSC) は高効率のタンデムデバイスにとって不可欠です.
- ブロム-ヨウ素 (Br-I) 混合ハリドPSCは,電圧と安定性を制限する動作条件下でBr-I相分離に問題があります.
- Brが豊富なペロブスキットの急速な結晶化中の欠陥形成は,性能をさらに阻害する.
研究 の 目的:
- Br-I混合ハリドペロブスキットを用いて,非常に安定で効率的な WBG PSC を開発する.
- Br-I相分離を緩和し,ペロブスキート膜の欠陥密度を減らすために.
- 効率的なペロブスキート製の タンデム太陽電池を作りました
主な方法:
- 温和なガス消し法による Br の急速結晶化.
- 高質感の柱状の1.75電子ボルトのBr-I混合WBGペロブスキットフィルムを準備した.
- 狭帯域のPSCを2つの端末のタンデム装置に統合したWBGPSC.
主要な成果:
- 20%以上の電力変換効率と1.33ボルトのオープン回路電圧 (Voc) を有する1.75電子ボルトのWBG PSCを達成した.
- 1100時間以上65°Cで1. 2太陽の下で5%未満の分解で優れた動作安定性を示した.
- 効率の27.1%の全ペロフスキットタンデム太陽電池と2.2ボルトのVocを製造しました.
結論:
- ガス消火法では,欠陥密度と相分離を減らすことで,安定で効率的なWBGペロブスキート膜を効果的に生成します.
- 開発されたWBGPSCは,高性能のタンデム太陽電池アプリケーションに適しています.
- オールペロブスキートタンデム装置は,将来の太陽エネルギー変換に大きな可能性を秘めています.
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