페 로브 스카이 트 태양 전지를 더 안정적으로 만듭니다

Xi'an Jiaotong University와 Uppsala University의 연구원들은 Perovskite 태양 전지에 더 나은 새로운 영화를 만들어보다 안정적이고 효율적으로 만들었습니다.

최근 몇 년간 태양 광 (PV) 기술이 점점 일반화되어 온실 가스 배출을 줄이기위한 노력을 돕고 있습니다.대부분의 태양 전지는 실리콘 기반이지만 페 로브 스카이 트와 같은 대체 재료는 고출력 전환 효율로 저렴한 태양 전지를 생성 할 수있는 잠재력에주의를 기울이고 있습니다.그러나, 페 로브 스카이 트 태양 전지 (PSC)는 실리콘 상대보다 덜 안정적이며, 성능은 종종 고온에서 감소하고 환경 조건이 변동합니다.주요 과제는 구멍 선택적 자체 조립 단일 층 (SAM)에 의존하는 데 있습니다.이 얇은 분자 필름은 양전하 운반체를 유치하지만 종종 세포 표면에 잘 부착되지 않아 열 불안정성에 기여합니다.

Xi'an Jiaotong University, Uppsala University 및 기타 기관의 연구원들은이 문제를 해결하기 위해 자체 조립 된 이중층 영화를 개발했습니다.그들의 연구에 따르면이 이중층 구조는 PSC에 더 잘 준수하여 열 안정성과 성능을 향상시킵니다.

새로 설계된 자체 조립 이중층은 유기 화합물 트리 페닐 아민 상부 층을 추가하여 기존의 SAM을 향상시킵니다.이 층은 포스 폰산 기반 SAM과 공유 결합을 형성하여 중합 된 네트워크를 생성합니다.

Friedel -Crafts 알킬화를 통해 형성된 중합 네트워크는 200 시간 동안 최대 100 ℃의 온도에서 열 분해에 대한 내성을 나타냈다.상부 층의 페이스 온 방향은 페 로브 스카이 트 표면에 대한 접착력을 향상시켜 표준 SAM-Perovskite 인터페이스에 비해 접착 에너지를 1.7 배 증가시켰다.

시험에서, 이중층은 전통적인 단일 층 샘보다 페 로브 스카이드 표면에 더 잘 고수했습니다.생산 방법은 다재다능하므로 다양한 SAM- 형성 분자 및 알킬화 제에 적용 할 수 있습니다.

반전 된 PSC에 적용될 때, Bilayer는 성능을 향상시켜 높은 전력 전환 효율을 달성하면서 시간에 따른 효율 손실을 줄였습니다.이중층은 또한 고온 조건 하에서 안정성을 향상시켰다.장치는 26%를 초과하는 전력 변환 효율을 달성했습니다.그들은 2,000 시간의 축축한 열 노출 (85 ° C 및 85% 상대 습도)과 -40 ° C와 85 ° C 사이의 1,200 개 이상의 열 사이클 후 4% 및 3% 미만의 효율 손실을 입증하여 국제 온도 안정성 표준을 충족 시켰습니다.

이 접근법은 PSC 안정성을 향상시키기 위해 다른 자체 조립 된 이중층 필름을 개발하는 길을 열어 줄 수 있습니다.이러한 발전은 페 로브 스카이 트 기반 태양 광의 채택을 가속화 할 수 있습니다.