高効率のp-i-nペロブスキート太陽電池で,温度変化に耐えられる

科学分野:

• 材料科学
• 再生可能エネルギー
• 固体物理学

背景:

• 日常の温度変動は,ハリドペロブスキットの相変異と格子変異を引き起こし,太陽電池の用途における安定性を損なう.
• 安定したペロブスキート太陽電池の開発は 再生可能エネルギー技術の発展に不可欠です

研究 の 目的:

• ペロブスキート太陽電池の安定性と性能を向上させるため
• ペロブスキット黒相を安定させ,膜結晶化を制御する β-ポリ ((1,1-ジフローエチレン) の役割を調査する.

主な方法:

• ペロブスキット膜の結晶化とエネルギーレベルの調整に影響を与えるために,β-ポリのオーダーされた二極構造を使用した.
• 安定化ポリマーを組み込んだp-i-nペロブスキート太陽電池を製造し,試験した.
• 高温 (25°Cと75°C) と急速な熱サイクル (-60°Cから+80°C) で連続した1日最大電源点追跡下で長期安定性試験を実施した.

主要な成果:

• 18mm2のセルで24.6%,1cm2のセルで23.1%の記録的な電力変換効率を達成しました.
• 当初の効率の96%と88%を,それぞれ25°Cと75°Cで1000時間後に保持している.
• 急速な熱サイクル下での性能低下は観察されず,材料の頑丈さを強調しています.

結論:

• β-ポリ ((1,1-二酸化エチレン) のオーダーされた二極構造は,ペロブスキート黒相を効果的に安定させ,温度変動による問題を軽減します.
• この安定化戦略は,ペロブスキート太陽電池の電力変換効率と長期的な運用安定性を大幅に改善します.
• この発見は,実用的なアプリケーションのための耐久性のある高性能ペロブスキート太陽電池を開発するための有望なアプローチを示しています.