안정적인 고효율 페로브스카이트 태양전지를 위한 비약

[아름이]

안정적인 고효율 페로브스카이트 태양전지를 위한 비약
보다 효율적이고 안정적인 페로브스카이트 태양 전지를 위한 spiro-OMeTAD의 이온 변조 라디칼 도핑
날짜:
2022년 9월 6일
원천:
린셰핑 대학교
요약:
'페로브스카이트'로 알려진 재료로 제조된 태양 전지는 기존의 실리콘 기반 태양 전지의 효율성을 따라잡고 있습니다. 동시에 비용이 저렴하고 에너지 회수 시간이 짧다는 장점이 있습니다. 그러나 그러한 태양 전지는 안정성에 문제가 있습니다. 연구자들이 이제 해결할 수 있는 문제입니다. 그 결과는 차세대 태양 전지 탐구에 있어 중요한 진전입니다.

"페로브스카이트"로 알려진 재료로 제조된 태양 전지는 기존의 실리콘 기반 태양 전지의 효율성을 따라잡고 있습니다. 동시에 비용이 저렴하고 에너지 회수 시간이 짧다는 장점이 있습니다. 그러나 그러한 태양 전지는 안정성에 문제가 있습니다. Linköping 대학의 연구원들이 국제 협력자들과 함께 이제 해결해 왔습니다. 사이언스( Science ) 에 발표된 이 결과 는 차세대 태양 전지 탐구에 있어 중요한 진전입니다.

"우리의 결과는 효율적이고 안정적인 태양 전지를 개발할 수 있는 새로운 가능성을 열어줍니다. 또한 유기 반도체의 도핑이 어떻게 작동하는지에 대한 새로운 통찰력을 제공합니다."라고 Linköping University의 Feng Gao 교수가 말했습니다. .

페로브스카이트는 세계의 에너지 부족 문제를 해결하는 데 기여할 수 있는 잠재력이 큰 결정질 물질입니다. 그들은 높은 효율과 낮은 무게로 제조 비용이 저렴합니다. 그러나, 페로브스카이트 태양전지는 빠르게 열화될 수 있고, 요구되는 안정성을 갖는 고효율 페로브스카이트 기반 태양전지를 구축하는 것이 불가능했다.

"페로브스카이트 기반 태양 전지에는 고효율과 안정성 사이에 균형이 있는 것으로 보입니다. 고효율 페로브스카이트 태양 전지는 안정성이 낮은 경향이 있으며 그 반대도 마찬가지입니다."라고 IFM의 박사후 연구원이자 Science 에 게재된 기사의 주요 저자 .

페로브스카이트 기반 태양 전지에서 태양 에너지가 전기로 변환될 때 일반적으로 하나 이상의 전하 수송층이 필요합니다. 이들은 태양 전지의 페로브스카이트 층 바로 옆에 있습니다. 유기 전하 수송 층은 종종 의도한 대로 기능하기 위해 보조 분자를 필요로 합니다. 재료는 "도핑"된 것으로 설명됩니다.

Spiro-OMeTAD라고 하는 도핑된 전송 레이어는 페로브스카이트 태양 전지의 벤치마크이며 기록적인 전력 변환 효율을 제공합니다. 그러나 현재 Spiro-OMeTAD를 도핑하는 데 사용되는 방법은 속도가 느리고 페로브스카이트 태양 전지의 안정성 문제가 발생합니다.

"우리는 이제 Spiro-OMeTAD에 대한 새로운 도핑 전략을 사용하여 개발을 방해하는 절충안을 제거할 수 있었습니다. 이를 통해 고효율과 우수한 안정성을 모두 얻을 수 있습니다."라고 Tiankai Zhang이 말했습니다.

이 기사의 또 다른 주요 저자인 Feng Wang은 IFM의 주니어 강사입니다. 그는 페로브스카이트 기반 태양 전지가 여러 가지 방법으로 사용될 수 있으며 많은 응용 분야가 있다고 지적합니다.

"페로브스카이트를 사용하는 한 가지 장점은 만들어진 태양 전지가 얇아서 가볍고 유연하다는 것을 의미합니다. 또한 반투명할 수도 있습니다. 예를 들어 페로브스카이트 기반 태양 전지를 큰 창에 적용하는 것이 가능할 것입니다.

출처 : https://www.sciencedaily.com/