湿気中の黒相FAPbI₃の形成のための結晶蓋層

科学分野:

• 材料科学
• 太陽光発電
• 化学について

背景:

• ブラックフェーズホルマミジウム鉛ヨウ化物 (α-FAPbI₃) のペロブスキットは太陽電池に最適です.
• 水の汚染は,再現性を阻害する光不活性不純物相 (例えば, δ-FAPbI₃) を引き起こす可能性があります.
• 従来のジメチル硫化物 (DMSO) 溶媒システムは,高相対湿度 (RH) の下で水分による分解を悪化させる.

研究 の 目的:

• α-FAPbI₃のペロブスキート製造における水分による分解の課題に取り組む.
• 異なる湿度で安定したペロブスキート太陽電池を製造する方法を開発する.
• ペロブスキート太陽電池の 再現性と性能を向上させるため

主な方法:

• 塩素を含む有機分子を導入して保護層を形成する.
• DMSOベースの溶媒システムを使用して,ペロブスキート結晶の成長を調節します.
• 制御されたRH条件 (20%から80%) でペロブスキート太陽電池の製造と試験.

主要な成果:

• カップリング層は水分の浸透を効果的に遮断しました.
• 高い電力変換効率 (> 24. 5%) は,広範囲のRH (20-60%) で達成され,80%のRHで23. 4%.
• カプセル化されていない装置は,周囲の空気 (40-60%RH) で500時間稼働した後も,初期性能の96%を維持した.

結論:

• 塩素を含むキャピング層は,α-FAPbI₃の太陽電池の水分に対する安定性を高めるために有効な戦略を提供します.
• 開発された方法は,困難な環境下でのデバイスの性能と再現性を改善します.
• このアプローチは,安定して効率的なペロブスキート光伏技術の進歩に貢献します.