ペロブスキート太陽電池の長期安定性
Danpeng Gao1, Bo Li1, Qi Liu2
1Department of Chemistry, City University of Hong Kong, Kowloon 999077, Hong Kong.
Science (New York, N.Y.)
|October 10, 2024
まとめ
研究者らは,SnO2を用いたペロブスキート太陽電池 (PSC) の新しいコンタクトスキームを開発し,25パーセント以上の電力変換効率と安定性を向上させました. この方法は生産を簡素化し,デバイスの長寿を向上させます.
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 (PSC) は,安定性を向上させ,製造を簡素化するために,強力なコンタクトスキームを必要とします.
- 現在のPSCは,フルレンベースの穴選択コンタクトに依存しており,安定性を制限し,製造を複雑にすることができます.
- 代替の耐久性のある接触材料と堆積方法が必要である.
研究 の 目的:
- PSCのための新しいフルレンフリーコンタクトスキームを開発する.
- PSCの運用安定性と電力変換効率 (PCE) を向上させる.
- PSCにおける電子輸送層 (ETL) としてSnO2の役割を調査する.
主な方法:
- ペロブスキートと穴の選択接触のコードポジション
- SnO2/Agコンタクトの沈殿は,SnO2 ETLの原子層沈殿 (ALD) を使用しています.
- SnO2層内の酸素の欠陥を調整する.
- PSC装置の製造と特徴付け
主要な成果:
- 達成された電力変換効率 (PCE) は25%を超えています.
- 従来のp-i-nPSCと比較して優れた運用安定性を示した.
- 装置は,太陽光と高温 (65°C) をシミュレートした状態で2000時間の連続動作後に,初期PCEの95%以上を保持した.
- 認証されたT97の寿命は1000時間を超えました.
結論:
- 開発されたSnO2ベースのコンタクト・スキームは,PSCにとって堅牢で安定した代替手段を提供します.
- SnO2の原子層の堆積は,耐久性の高い無機ETLを提供し,PSCの製造を簡素化します.
- SnO2の酸素空位を最適化することは,PSCの高いPCEと長期の安定性を達成するために不可欠です.
