効率的な逆転ペロブスキート太陽電池の埋もれたインターフェイスの欠陥を最小限に抑える

科学分野:

• 材料科学
• 再生可能エネルギー
• 太陽光発電

背景:

• ペロフスキットの形状と埋められたペロフスキット基板のインターフェースの欠陥を制御することは,高性能の逆転ペロフスキットの太陽電池にとって極めて重要です.
• 既存の方法は,欠陥のないインターフェースを達成する上で課題に直面し,デバイスの効率と安定性を制限しています.

研究 の 目的:

• ペロブスキート膜の品質とインターフェース制御の改善のための新しいアンフィフィリック分子ホールトランスポーターを開発する.
• 埋められたインターフェイスで欠陥を最小限に抑えることで,逆転ペロブスキート太陽電池の性能と安定性を向上させる.

主な方法:

• 多機能サイアノビニルフォスフォニック酸群を持つアンフィフィリック分子ホールトランスポーターを合成し,特徴づけました.
• トランスポーターはペロブスキート堆積の 表面層として使った
• 評価されたペロブスキート膜の品質,光発光量子収量,そしてショックリー・リード・ホール寿命.
• 製造および試験された逆転ペロブスキート太陽電池およびミニモジュールで,電力変換効率 (PCE),オープン回路電圧,充填因数,および動作/湿度熱安定性を評価した.

主要な成果:

• 新しいトランスポーターは,埋もれたインターフェースの欠陥を最小限に抑え,高品質のペロブスキートフィルムの形成を容易にした.
• オープン回路電圧1.21V,充電因数84.7%で,小面積の電池で25.4%の認証された電力変換効率 (PCE) を達成しました.
• 1cm2の細胞で23. 4%と10cm2のミニモジュールで22. 0%の高いPCEを証明した.
• ペロブスキートフィルムは17%の光発光量と約7マイクロ秒のショックリー・リード・ホール寿命を示した.
• 封装されたモジュールは,動作と湿気による熱のテストで優れた安定性を示した.

結論:

• 開発されたアンフィフィリック分子ホールトランスポーターは,ペロブスキットの形状を効果的に制御し,埋められたインターフェースの欠陥を軽減します.
• このアプローチにより,逆転ペロブスキート太陽電池とモジュールの電力変換効率と運用安定性が著しく向上します.
• この発見は,ペロブスキート太陽電池技術を商業的に実現するための有望な戦略を示しています.