蒸気相のフッ化物処理によって作動的に安定したペロブスキートソーラーモジュール
Xiaoming Zhao1, Peikun Zhang1, Tianjun Liu2
1Key Laboratory for Intelligent Nano Materials and Devices of Ministry of Education, State Key Laboratory of Mechanics and Control for Aerospace Structures, and Institute for Frontier Science, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, China.
Science (New York, N.Y.)
|July 25, 2024
まとめ
蒸気相フッ化物処理はペロブスキート太陽電池モジュールの安定性を高め,18.1%の効率と43,000時間の寿命を達成します. この方法は,商用光伏アプリケーションのセルからモジュールまでの安定性のギャップを克服します.
科学分野:
- 材料科学
- 再生可能エネルギー
- 太陽光発電
背景:
- ペロブスキート太陽電池は高電力変換効率ですが,運用安定性が低下して商業化が困難です.
- ペロブスキート光伏装置の長期耐久性を向上させることが,その普及に不可欠です.
研究 の 目的:
- 大面積のペロブスキートソーラーモジュールを安定させるためのスケーラブルな方法を開発する.
- ペロブスキートソーラーモジュールの性能と寿命に対する蒸気相フッ化物処理の影響を調査する.
主な方法:
- ペロブスキートソーラーモジュールにはスケーラブルな蒸気相フッ化物処理が施された.
- モジュールの安定性を評価するために,30°Cの1日照明下での加速度老化試験を実施した.
- 分解活性化エネルギーは,モジュールと細胞の安定性を比較するために抽出されました.
主要な成果:
- 効率の18.1%のソーラーモジュール (228cm2) を達成し,T80の寿命は43,000時間±9000時間と見積もられている.
- 蒸気による均質なフッ素受容は,欠陥形成とイオン拡散を効果的に抑制しました.
- 抽出された分解活性化エネルギー (0.61 eV) は,セルに匹敵するモジュールの安定性を示し,セルとモジュール間のギャップを埋める.
結論:
- スケール可能な蒸気相フッ化物処理はペロブスキート太陽電池の安定性を大幅に高めます.
- この方法は,大規模なペロブスキート表面を効果的に受動させ,長期的なパフォーマンスを改善します.
- このアプローチはペロブスキート光伏の重要な課題に対処し,商業化への道を開きます.
