ペロブスキート太陽電池の非放射性再結合を,多孔な断熱器との接触で減少させる

科学分野:

• 材料科学
• 再生可能エネルギー
• 太陽光発電

背景:

• 低伝導性の超薄インターレイヤは,ペロブスキート太陽電池の表面再結合を減少させます.
• 重要な課題は,オープン回路電圧 (Voc) と充填因数 (FF) の間のトレードオフです.

研究 の 目的:

• 新しいコンタクト構造を導入することで,ペロブスキート太陽電池のVoc-FFトレードオフを克服する.
• ペロブスキート太陽電池の効率と安定性を高めるため

主な方法:

• 厚さ (約1m) を導入する ナノスケールの開口を持つ (100 nm) 断熱層は,多孔断熱コンタクト (PIC) と呼ばれる.
• アルミナナノプレートの溶液処理により,PIC構造が作られます.
• PICでセル性能を分析するための漂流拡散シミュレーション.

主要な成果:

• PICを使用したp-i-nペロブスキート太陽電池で24.7%の安定状態効率を達成しました.
• 表面再結合速度を 64.2 から 9.2 cm/s に減らした.
• ペロブスキットの結晶性を改善し,大量再結合寿命を1.2から6.0μsに増加させた.
• 1cm2のp-i-n細胞の効率は23. 3%で,湿りやすさが改善されました.

結論:

• PIC戦略は,電圧と充填因子を損なうことなく,表面再結合を効果的に軽減します.
• PICは,異なるp型コンタクトとペロブスキート組成に広く適用可能であることを示しています.
• このアプローチはペロブスキート太陽光発電の性能と可能性を大幅に高めています.