NREL(National Renewable Energy Laboratory) 및 전국의 산하 기관의 연구원들은 페로브스카이트 태양 전지의 효율을 최대 16%까지 높였습니다. 이 노력은 2차원(3D) 페로브스카이트 층과 25.5차원(XNUMXD) 페로브스카이트 층을 결합하는 것과 관련되어 효율성과 안정성이 모두 개선된 태양 전지를 생성했습니다. 실리콘 태양 전지에 대한 더 저렴하고 더 효율적인 대안으로서 페로브스카이트의 결정 구조에 대한 지속적인 연구는 보고된 효율성이 XNUMX%에 이르는 상당한 기술 발전을 가져왔습니다.
Wiki Commons를 통해, NREL 화학 및 나노과학 센터의 선임 과학자이자 이번 연구를 요약한 새 논문의 교신 저자인 Kai Zhu는 2D 및 3D 층의 융합이 태양 전지의 효율을 약 24.7%까지 높일 수 있다고 말했습니다.
종이, "준안정 Dion-Jacobson 2D 구조로 효율적이고 안정적인 페로브스카이트 태양 전지 구현,"라고 저널에 과학.
이 기사에는 NREL을 포함한 23개 기관의 XNUMX명의 저자가 있습니다. Zhu 외에도 NREL의 다른 사람들은 Fei Zhang, 박소연, Haipeng Lu, Sean Dunfield, Chuanxiao Xiao, Xihan Chen, Laura Schelhas, Glenn Teeter, Joseph Berry, Matthew Beard 및 Bryon Larson입니다. 다른 연구원들은 SLAC 국립 가속기 연구소, 톨레도 대학, 프린스턴 대학, 애리조나 대학, 켄터키 대학, 콜로라도 대학 출신입니다.
연구원들은 부피가 큰 유기 양이온 또는 양전하를 띤 이온을 기반으로 하는 2D 층을 추가하는 것과 관련된 또 다른 실험적 접근 방식을 피했습니다. Ruddlesden-Popper로 알려진 이러한 유형의 2D 페로브스카이트 구조는 전하 캐리어의 이동을 억제하여 효율성을 제한할 수 있습니다.
새로운 연구는 Dion-Jacobson으로 알려진 다른 2D 페로브스카이트 구조를 준안정 다형체로 사용했는데, 이 구조는 더 큰 안정성과 전하 캐리어를 더 자유롭게 이동할 수 있는 능력을 보여주었습니다.
과학자들은 변형된 페로브스카이트 세포를 대조군 샘플과 비교했습니다. 수정된 셀은 10시간 연속 작동 후 효율성이 1,000%만 감소했습니다. 대조 샘플은 효율성이 43% 감소했습니다.
연구원들은 준안정 2D 구조의 사용이 효율적이고 안정적인 페로브스카이트 태양 전지의 개발을 가속화하기 위해 태양광 산업에서 적용할 수 있는 유망한 새로운 화학 설계를 나타낸다고 말했습니다.
연구를 위한 자금은 미국 에너지부의 기초 에너지 과학실이 자금을 지원하는 에너지 프론티어 연구 센터인 에너지 프론티어 연구 센터인 에너지를 위한 하이브리드 유기-무기 반도체 센터(CHOISE) 및 태양 에너지 기술 사무소에서 부분적으로 제공되었습니다.
전단지에 포함된 링크에 대해 더 알아보기 NREL의 태양 광 연구.
기사 제공 국립 신 재생 에너지 연구소
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