ペロブスキート/シリコンのタンデムソーラーセルで,2層のインターフェースパッシベーション

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/シリコンのタンデム太陽電池は,単一結合電池よりも高い電力変換効率 (PCE) を提供しています.
• 主な課題は,電荷輸送を妨げることなく,ペロブスキート/電子輸送層のインターフェイスで再結合を最小限に抑えることです.

研究 の 目的:

• ペロブスキート/シリコンタンデム太陽電池のための効果的なインターフェイスパッシベーション戦略を開発する.
• 電子抽出を強化し,非放射性再結合を抑制する.
• Shockley-Queisserの限界を超える高いPCEを達成するために.

主な方法:

• リチウムフッ素の超薄層とダイアモニウムジオイド分子を用いた2層の絡み合った受動化戦略を採用した.
• ダブルテクスチャのシリコンヘテロジュンクション・セル (軽くテクスチャのフロント,重くテクスチャのバック) で製造されたタンデム装置.
• フォト電流と受容性を確認するために高度な特徴を用いた.

主要な成果:

• 33.89%の安定した電力変換効率を達成しました.
• 83.0%の充電率と ほぼ1.97Vの電圧を記録した.
• フォト電流と後方表面の被動化の同時強化が実証された.

結論:

• 双層の交絡パッシブ化戦略は,インターフェイス再結合を効果的に抑制し,電荷抽出を強化します.
• 開発されたペロブスキート/シリコンタンデム太陽電池は,シングルジャンクションショックリー-クエッサーの限界を超えた記録的な効率を達成しています.
• この研究は 次世代の高効率の光伏装置の 開発に繋がります