페로브스카이트 태양전지용 더 싼 홀 전도체

페로브스카이트 태양전지는 매우 짧은 기간에 오늘날 가장 떠오르는 태양전지 기술이 되었다. 

현재 이 태양전지의 최고 효율은 15%이고 더 오를 것으로 기대하고 있다. 

페로브스카이트 태양전지가 매력적인 이유는 페로브스카이트의 결정 구조가 CaTiO3의 것과 같아서 높은 전하 캐리어 이동도와 긴 확산 거리를 주어 광생성된 전자와 홀이 더 긴 거리를 에너지 손실 없이 이동하게 한다.  

 

페로브스카이트 물질은 상대적으로 비싸지 않지만 최고의 효율을 내기 위해 비싼 유기 홀 전도 폴리머, spiro-OMeTAD을 사용한다. 이 물질은 금과 백금 값에 비해 10배 더 비싸다. 

Notre Dame 대학의 연구자들은 싼 무기 홀 전도 물질인 CuI가 spiro-OMeTAD의 대체재로 사용 가능하다는 것을 알았다. 

CuI의 특징은 매우 높은 전기 전도도와 셀 안정성인데 전도의 경우 spiro-OMeTAD의 것에 비해 2 오더 크다.

하지만 CuI의 높은 전도도에도 불구하고 spiro-OMeTAD가 적용된 셀에 비해 효율이 6.0%로써 낮은데 그 이유는 Voc가 낮기 때문이다. 

이를 해결하기 위해서 그들은 높은 재결합율을 감소시키면 될 것으로 생각하고 있다.

셀 안전성을 평가하기 위한 2시간 동안 연속적인 광조사 실험에서 CuI 셀은 전류의 감소가 없었지만 spiro-OMeTAD 셀은 약 10%의 전류 감소가 있었다. 

참고: http://phys.org/news/2014-01-perovskite-solar-cells-cheaper-materials.html