耐久性のある全無機ペロブスキートタンデム光伏

科学分野:

• 材料科学
• 再生可能エネルギー
• 太陽光発電

背景:

• 完全無機ペロブスキットはペロブスキット太陽電池 (PSC) の安定性を高める.
• 非有機ペロブスキートタンデム太陽電池 (IPTSC) は,より高い効率と安定性を示しています.
• 2ターミナル (2T) IPTSCの製造は,薄膜形成と深層トラップ状態などの課題に直面しています.

研究 の 目的:

• 薄膜形成の改善と無機性狭帯差 (NBG) ペロブスキットの欠陥の軽減のための戦略を開発する.
• 高効率で安定した2T IPTSCの製造を可能にします.
• IPTSC技術の進歩のためのガイドラインを提供すること.

主な方法:

• p- トルウエネスルフォニル水酸化物 (PTSH) を用いたリガンド進化 (LE) 戦略が採用されました.
• LEは薄膜形成を調節し,無機NBGペロブスキットの深いトラップを排除するために使用されました.
• この戦略は,CsPb_0.4Sn_0.6I₃の狭帯域ギャップセルと,CsPbI₂Brの広帯域ギャップセルにタンドム構成に適用された.

主要な成果:

• 1.31 eVのCsPb_0.4Sn_0.6I₃:LE装置は,1741%の記録的な効率を達成した.
• 2T IPTSCは,1.92 eVのCsPbI₂BrトップセルとNBGセルを組み合わせ,最高効率22.57% (認定21.92%) に達した.
• IPTSCは優れた耐久性を示し,65°Cで1,510時間,85°Cで800時間,最大電力点追跡で80%の効率を維持しました.

結論:

• リガンド進化戦略は,無機NBGペロブスキットの膜形成と深層トラップ状態の問題に効果的に対処します.
• このアプローチは,高効率で安定した2T IPTSCの開発を容易にする.
• この研究は,先進的なIPTSCの将来の設計のための貴重な洞察を提供します.