Die Perowskitschicht muss nicht die gesamte Oberfläche bedecken, sondern Löcher freilegen, und Wissenschaftler haben nachgewiesen, dass sie eine Schutzschicht gegen Kurzschlüsse bilden.
Metall-organische Perowskit-Schichten für Solarzellen werden typischerweise auf einem kompakten Substrat unter Verwendung von Spin-On-Techniken hergestellt, die typischerweise viele Löcher, aber einen erstaunlichen Wirkungsgrad aufweisen. Diese Löcher verursachen keinen Kontakt von vorne nach hinten Der offensichtliche Kurzschluss zwischen dem HZB-Team um Dr. Marcus Baer deckt nun den Grund auf, warum Marcus Baer mit dem Team um Professor Henry Snaith von BESSY II (Universität Oxford) zusammengearbeitet hat.
Die Umwandlungseffizienz von frühen metallorganischen Perowskiten betrug nur wenige Prozent (verglichen mit 2,2% im Jahr 2006), der Fortschritt war jedoch schnell und das Rekordniveau liegt jetzt deutlich über 22%.
Die Effizienz der derzeit kommerziell genutzten Silizium-Solarzellen-Technologie steigt seit mehr als 50 Jahren kontinuierlich.Filme aus kostengünstigen metallorganischen Perowskiten können durch Schleuderbeschichtung und anschließendes Backen groß werden (wobei das Lösungsmittel verdampft und das Material kristallisiert). Der Umfang der Produktion wird die Technologie attraktiver machen.
Perowskitfilm im Loch
Nichtsdestoweniger sind die dünnen Perovskitfilme, die auf kompakten Substraten rotationsbeschichtet sind, oft nicht perfekt, sondern weisen viele Poren auf, und Proben der von Prof. Henry Snipes geleiteten Perowskitgruppe zeigten ebenfalls diese Löcher Das Problem ist, dass diese Löcher dazu führen können, dass benachbarte Schichten der Solarzelle in Kontakt kommen, was zu einem Kurzschluss in der Solarzelle führt, was den Wirkungsgrad, der bisher nicht beobachtet wurde, stark reduzieren wird.
Stellen Sie eine dünne Schicht her
Nun Spectro-Mikroskopie Marcus Bar und sein Team und Fritz-Haber-Institut der Proben Henry Snaith Durch Rasterelektronenmikroskopie untersucht, kartiert sie die Oberflächenmorphologie. Die Analyse des Bereichs des Hohlraums wird dann multipliziert mit der spektroskopischen Methode BESSY II mit die chemische Zusammensetzung und wir nachweisen können, dass, selbst wenn das Substrat und keine wirkliche in dem Loch ausgesetzt ist, während offensichtlich, wo die Abscheidung und Kristallisation von Kurzschlüssen, Claudia Doktor Ahab Terman erklärt verhindert werden.
Kurzschluss verhindern
Gleichzeitig konnten die Wissenschaftler feststellen, dass die Energiebarrieren, die die Ladungsträger überwinden müssen, direkt in der Kontaktschicht miteinander rekombiniert werden können. Das Übertragungsmaterial der Elektronentransportschicht (TiO2) und des positiven Ladungsträgers (Spiro MeOTAD) ist eigentlich nicht direkt Zusätzlich ist die Verbundbarriere zwischen den Kontaktschichten ausreichend hoch, so dass diese trotz der vielen Poren im Perowskitfilm dazu führen, dass die internen Verluste der Solarzellen extrem gering sind.
