アスパルテートのオールインワン・ドーピング戦略は,効率的なオールペロブスキート・タンデムを可能にします

科学分野:

• 材料科学
• 再生可能エネルギー
• 固体物理学

背景:

• ショックリー・クエッサーの限界を 超えることができるのです
• 狭帯域のスチーン-鉛 (Sn-Pb) のペロブスキート亜細胞は,タンドームで性能と安定性の課題に直面しています.
• Sn⁴⁺などの欠陥や汚れは,Sn-Pbペロブスキートの効率を制限する.

研究 の 目的:

• スローバンドギャップのSn-Pbペロブスキートサブセルに有効なドーピング戦略を開発する.
• シングル・ジャンクションとタンデム・ペロブスキート・ソーラー・セルの効率と運用安定性を向上させる.
• Sn-Pbペロブスキート材料の欠陥の消化と不純物の減少に対処するためです.

主な方法:

• アスパート酸塩化物 (AspCl) を用いたオールインワン・ドーピング戦略が実施された.
• AspClは,底層のポリ (3,4-エチレン・ダイオキシチオフェン) -ポリ (シュチレン・スルフォナート) と大量のペロブスキート層に導入されました.
• また,Sn-Pbペロブスキート層にAspClによる後処理が施された.

主要な成果:

• AspClドーピングは効果的に欠陥を消化し,Sn⁴⁺の不純物を減らし,フェルミエネルギーレベルを変化させた.
• AspClの結合により,Sn-Pbのペロブスキットの安定性が改善された.
• シングルジャンクションのSn-Pb電池は22. 46%の効率を達成し,タンドム電池は27. 84% (27. 34%が認定) を達成し,2000時間後に95%の保持率を達成した.

結論:

• オールインワンAspClドーピング戦略は,Sn-Pbペロブスキート太陽電池の性能を大幅に高めます.
• このアプローチは,単結合装置とタンデム装置の電力変換効率と長期的な安定性を高めます.
• AspClドーピングは,オールペロブスキートタンデム太陽電池技術の進歩に有望な方法を示しています.