ストレスの制御は,ペロブスキート太陽電池の自然分解を遅らせます
Yunxiu Shen1, Tiankai Zhang2, Guiying Xu1
1Laboratory of Advanced Optoelectronic Materials, Suzhou Key Laboratory of Novel Semiconductor-optoelectronics Materials and Devices, College of Chemistry, Chemical Engineering and Materials Science, Soochow University, Suzhou, China.
Nature
|October 14, 2024
まとめ
ペロブスキート太陽電池は,格子ストレスのために昼夜サイクルでより速く劣化します. ペロブスキート格子ストレスを変更すると,動作の安定性とデバイスの寿命が大幅に改善されます.
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 (pero-SCs) は急速な発展を示しているが,体系的な寿命評価研究は欠けている.
- シリコン太陽電池の既存の方法は,自己治癒効果があるにもかかわらず,ペロ-SCには適用できないかもしれません.
研究 の 目的:
- シリコン太陽電池の寿命評価のルールの適用性を調査する.
- 自然な昼夜サイクル下でFAPbI3ペロ-SCの分解メカニズムを決定する.
- ペロ-SCの運用安定性を高める戦略を特定する.
主な方法:
- 連続対昼夜サイクルモードでのペロ-SC分解の比較分析
- 熱膨張/収縮分析を用いた重要な分解因子としての格子張りの特定.
- フェニルセレニル塩化物を用いて,格子張力を調節する化学的改良.
主要な成果:
- FAPbI3ペロ-SCは,連続照明よりも,昼夜サイクルでかなり早く分解する.
- サイクルモードでの定期的な格子ストレスは,トラップの蓄積と化学的分解を引き起こし,デバイスの寿命を短縮します.
- フェニルセレニル塩化物の改変により,認証された効率は26.3%に改善され,サイクルモードではT80が10倍に増加しました.
結論:
- 昼と夜のサイクルはペロ-SCの分解を加速し,連続モードの寿命推定に挑戦します.
- 熱サイクルによる格子ストレスは,ペロ-SCの稼働期間を制限する重要な要因です.
- ペロブスキート格子ストレスの制御は,ペロ-SCの安定性と長寿性を高める有望な経路を提供します.
