최근, 물리 과학의 허페이 (合肥) 연구소, 다이 쟁점 리 신화 태스크 포스와 공동으로 고체 물리 연구 그룹의 과학 연구소의 중국 과학원은 태양 전지의 페 로브 스카이 트 분야에서 새로운 진전을, 우리는 티타늄 태양의 유기 전자 수송층없이 새롭고 효율적인 칼슘을 개발 이 배터리는 Advanced Materials 잡지 Solar RRL 저널 (DOI : 10.1002 / solr.201800167)에 게재되었습니다.
새로운 에너지 우려 태양 에너지 발전의 필수적인 부분으로서 조절 갭 우수한 광 흡수 특성을 갖는 태양 전지의 페 로브 스카이 트 구조에 기인하는, 서브 캐리어 수명, 높은 이동성 준비 과정은 광범위한 애플리케이션에 등 간단하고 저렴한 비용,이다, 태양 광 분야의 연구 핫스팟이된다.
페 로브 스카이 트 태양 전지는 정식 (닙) 및 트랜스 (핀) 및 트랜스 (핀) 평면 구조 페 로브 스카이 트 태양 전지 (양극 / 정공 수송 층 / 페 로브 스카이 트 / 전자 수송 층 / 음극 금속)은 단순한 제조 공정, 낮은 온도의 박막 형성 및 명백한 히스테리시스 효과로 인해 점점 더 많은 주목을 받고 있지만 여전히 많은 문제점에 직면 해있다 : 첫째, 광전 변환 효율이 여전히 불충분하고, 둘째, 페 로브 스카이 트로 사용된다 예 : 메틸 아민 납 요오드 (MAPbI 3)) 태양 전지의 핵심 구성 요소 인 유기 전자 전달 층 (예 : C60, PCBM 및 그 유도체와 같은 풀러렌)은 열 안정성이 낮고 MAPbI에서 금속 전극을 차단할 수 없습니다. 3중간의 확산, 세 번째는 유기 전자 수송층의 고비용입니다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 금속 티타늄 (Ti)을 사용하여 고체 유기 정공 수송층의 기술은 유기 전자 수송층, 페 로브 스카이 트 (이토 (투명 도전 유리 양극) / PTAA (연구 태양 전지 설계를 치환 한 ) / MAPbI 3연구는 Ti를 티 (10 ㎚)의 제조에서 고점도의 사용은 전체 형층은 전극의 접촉 저항을 감소시키는 데 도움이 페 로브 스카이 트의 표면에 코팅 될 수 있다고 보여 / 티타늄 / 음극 (캐소드 금속)) 구조., 수 효과적으로 함으로써 무결성 보호 장치 구조의 안정성에 기여하고, 확산 캐소드 금속 페롭 스카이 트 억제 장치를, 한편, Ti 및 MAPbI 3인터페이스, 티타늄 이온 및 메틸 (MA의 +)의 Ti-N 결합이 형성된다에서 MAPbI 억제 할 수있다 3MA의 +는 상기 장치 (도. 2)의 안정성을 향상으로 인해 야기 된 표면 층의 증발로 분해. 결과는 18.1 %의 광전 변환 효율의 전자 전달 층으로 제조 된 페 로브 스카이 트의 Ti 배터리의 사용에 도달 한 것으로 나타났다 (도. 3), 이 금속 재료는 장치의 최대 효율을 달성 할 수있는 페 로브 스카이 층과 직접 접촉하는, 유기 전자 수송층과 비교하여 페 로브 스카이 트 유기 전자 수송층의 태양 전지의 광전 변환 효율 등 종래 PCBM 비슷하다. 제조 조건 및 Ti 층의 준비 및 비용은 더 간단하고 저렴합니다.
이 연구는 효율적인 페 로브 스카이 트 태양 전지를 구성하기위한 새로운 아이디어를 제공하며 매우 중요한 지침이됩니다.
이 연구는 중국 국립 자연 과학 재단 (National Natural Science Foundation)과 중국 국립 자연 과학 재단 (National Natural Science Foundation)이 지원했다.
그림 1. Trans ITO / PTAA / MAPbI
3/ Ti / 음극 구조의 페 로브 스카이 트 장치의 개략도
그림 2. MAPbI
3/ Ti에서의 계면 Ti-N 결합의 개략도
그림 3. 음극 금속이있는 다른 페 로브 스카이 트 디바이스의 전류 - 전압 다이어그램
