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高効率ペロブスカイト太陽電池への一般的なアプローチ

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応用物理学研究所(IAP)とドレスデン工科大学(cfaed)の研究者は、高効率ペロブスカイト太陽電池の再現性のある製造のための一般的な方法論を開発しました。 彼らの研究は、有名なジャーナルNatureCommunicationsに掲載されました。 クレジットChristianeKunath
応用物理学研究所(IAP)とドレスデン工科大学(cfaed)の研究者は、高効率ペロブスカイト太陽電池の再現性のある製造のための一般的な方法論を開発しました。 彼らの研究は、有名なジャーナルNatureCommunicationsに掲載されました。 クレジット
クリスチャン・クナス

要約:
19世紀初頭に最初に報告された材料のクラスであるペロブスカイトは、太陽電池での使用による発電の候補として2009年に「再発見」されました。 それ以来、彼らは太陽光発電(PV)研究コミュニティを席巻し、前例のないペースで新記録の効率に到達しました。 この改善は非常に急速であったため、2021年までに、わずかXNUMX年以上後の研究で、従来のシリコンデバイスと同様のパフォーマンスをすでに達成しています。 ペロブスカイトを特に有望なものにしているのは、それらを作成する方法です。 シリコンベースのデバイスが重く、製造に高温が必要な場合、ペロブスカイトデバイスは軽量で、最小限のエネルギー投資で形成できます。 研究コミュニティを興奮させたのは、この組み合わせ–高性能と簡単な製造–です。

高効率ペロブスカイト太陽電池への一般的なアプローチ


ドレスデン、ドイツ| 1年2021月XNUMX日に投稿

ペロブスカイト太陽光発電の性能が急上昇したため、商業的に実行可能な技術を作成するために必要なサポート開発の一部が残されました。 ペロブスカイトの開発を悩ませ続けている問題のXNUMXつは、デバイスの再現性です。 一部のPVデバイスは、必要なレベルのパフォーマンスで製造できますが、まったく同じ方法で製造されたものは、効率が大幅に低下し、研究コミュニティを困惑させ、苛立たせます。

最近、YanaVaynzof教授のEmergingElectronic Technologies Groupの研究者は、ペロブスカイト膜の形成中に発生する基本的なプロセスが光起電力デバイスの再現性に強く影響することを確認しました。 溶液からペロブスカイト層を堆積させるとき、貧溶媒がペロブスカイト溶液に滴下されて、その結晶化を引き起こす。 「ペロブスカイトが貧溶媒にさらされている時間は、最終的なデバイスの性能に劇的な影響を与えることがわかりました。これは、これまで現場で見過ごされてきた変数です。」 Vaynzofグループのポスドク研究員であり、この研究の最初の著者であるアレクサンダー・テイラー博士は言います。 「これは、特定の貧溶媒がペロブスカイト層の前駆体を少なくとも部分的に溶解し、最終的な組成を変える可能性があるという事実に関連しています。 さらに、アンチソルベントとペロブスカイト溶液溶媒との混和性は、結晶化を引き起こす効果に影響を与えます。」

これらの結果は、研究者がPVデバイスを製造するときに、この貧溶媒ステップの違いが、観察された性能の再現性の欠如を引き起こす可能性があることを明らかにしています。 さらに進んで、著者は広範囲の潜在的な貧溶媒をテストし、これらの現象を制御することによって、テストされたほぼすべての候補から最先端の性能を得ることができることを示しました。 「ペロブスカイト活性層の品質に影響を与える主要なアンチソルベント特性を特定することで、新しいアンチソルベントの最適な処理を予測することもできます。これにより、この分野で一般的な面倒な試行錯誤の最適化が不要になります。」 cfaedのハイブリッド材料輸送グループのリーダーであり、研究に貢献したファビアン・パウルス博士は付け加えます。

「私たちの研究のもうXNUMXつの重要な側面は、貧溶媒の最適な適用がペロブスカイト光起電力デバイスの処理可能性ウィンドウを大幅に拡大できることを示しているという事実です」と、研究を主導したVaynzof教授は述べています。 「私たちの結果は、ペロブスカイト研究コミュニティに、この有望な技術を商用製品に発展させるために必要な貴重な洞察を提供します。」

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詳細については、クリックしてください。 こちらをご覧ください。

コンタクト:
ヤナ・ヴァインゾフ
49-351-463

@tudresden_de

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結果は一流のジャーナルNatureCommunicationsに掲載されました。

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出典:http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=56624

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