고효율 페로브스카이트 태양전지에 대한 일반적인 접근 방식

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TU Dresden의 IAP (Institute for Applied Physics)와 Center for Advancing Electronics Dresden (cfaed)의 연구원들은 고효율 페 로브 스카이 트 태양 전지의 재현 가능한 제조를위한 일반적인 방법론을 개발했습니다. 그들의 연구는 유명한 저널 Nature Communications에 게재되었습니다. 신용
크리스티안 쿠 나트

요약 :
19 세기 초에 처음보고 된 물질 인 페 로브 스카이 트는 2009 년에 태양 전지에 사용하여 발전 할 수있는 후보로 "재발견"되었습니다. 그 이후로 그들은 태양 광 (PV) 연구 커뮤니티를 폭풍에 몰아 넣어 전례없는 속도로 새로운 기록 효율성에 도달했습니다. 이러한 개선은 매우 빨라져서 거의 2021 년이 지나지 않은 XNUMX 년까지 이미 기존 실리콘 장치와 유사한 성능을 달성하고 있습니다. 페 로브 스카이 트를 특히 유망하게 만드는 것은 생성 할 수있는 방식입니다. 실리콘 기반 장치가 무겁고 제작에 고온이 필요한 경우 페 로브 스카이 트 장치는 가볍고 최소한의 에너지 투자로 형성 될 수 있습니다. 연구 커뮤니티를 흥분시킨 것은 바로 이러한 조합 – 고성능 및 손쉬운 제작 –입니다.

고효율 페 로브 스카이 트 태양 전지에 대한 일반적인 접근 방식

드레스덴, 독일 | 게시일 : 1 년 2021 월 XNUMX 일

페 로브 스카이 트 광전지의 성능이 상승함에 따라 상업적으로 실행 가능한 기술을 만드는 데 필요한 지원 개발 중 일부가 남았습니다. 페 로브 스카이 트 개발을 계속 괴롭히는 한 가지 문제는 장치 재현성입니다. 일부 PV 장치는 원하는 수준의 성능으로 만들 수 있지만, 다른 PV 장치는 효율성이 현저히 낮아서 연구 커뮤니티를 혼란스럽게 만듭니다.

최근 Yana Vaynzof 교수의 Emerging Electronic Technologies Group의 연구자들은 페 로브 스카이 트 막 형성 중에 발생하는 기본 프로세스가 광전지 장치의 재현성에 큰 영향을 미친다는 사실을 확인했습니다. 용액에서 페 로브 스카이 트 층을 증착 할 때 반 용매를 페 로브 스카이 트 용액에 떨어 뜨려 결정화를 시작합니다. "우리는 페 로브 스카이 트가 반 용매에 노출 된 기간이 최종 장치 성능에 극적인 영향을 미친다는 것을 발견했습니다.이 변수는 지금까지 현장에서 눈에 띄지 않았던 변수입니다." Vaynzof 그룹의 박사후 연구원이자이 연구의 첫 번째 저자 인 Alexander Taylor 박사는 말합니다. “이것은 특정 반 용매가 페 로브 스카이 트 층의 전구체를 적어도 부분적으로 용해시켜 최종 조성을 변경할 수 있다는 사실과 관련이 있습니다. 또한 반 용매와 페 로브 스카이 트 용액 용매의 혼 화성은 결정화를 유발하는 효능에 영향을 미칩니다.”

이러한 결과는 연구자들이 PV 장치를 제작할 때이 반 용매 단계의 차이로 인해 관찰 된 성능 재현성이 발생할 수 있음을 보여줍니다. 더 나아가, 저자는 광범위한 잠재적 반 용매를 테스트했으며 이러한 현상을 제어함으로써 테스트 된 거의 모든 후보로부터 최첨단 성능을 얻을 수 있음을 보여주었습니다. "페 로브 스카이 트 활성층의 품질에 영향을 미치는 주요 반 용매 특성을 식별함으로써 우리는 또한 새로운 반 용매에 대한 최적의 처리를 예측할 수 있으므로 현장에서 흔히 볼 수있는 지루한 시행 착오 최적화가 필요하지 않습니다." cfaed의 하이브리드 재료 그룹의 운송 책임자이자 연구에 기여한 Fabian Paulus 박사는 덧붙입니다.

“우리 연구의 또 다른 중요한 측면은 반 용매를 최적으로 적용하면 페 로브 스카이 트 광전지 장치의 가공성 창을 크게 넓힐 수 있다는 사실입니다.”이 작업을 주도한 Vaynzof 교수는 말합니다. “우리의 결과는이 유망한 기술을 상용 제품으로 발전시키는 데 필요한 페 로브 스카이 트 연구 커뮤니티에 귀중한 통찰력을 제공합니다.”

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연락처 :
야나 바인 조프
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