새로운 안정성과 비용 절감형 페로브스카이트 태양전지

페로브스카이트 태양전지는 홀 수송층을 사용하는데 이렇게 하면 빛 노출시 전류 흐름을 향상시킬 수 있다. 하지만 홀 수송 유기 물질을 제조하는데 비용이 너무 많이 들고 장기 안정성이 부족하다. 

중국과 스위스의 과학자들은 홀 수송층을 사용하지 않고 페로브스카이트 태양전지의 효율 12.8%를 확보했다. 또한 주위 온도와 직사광 아래에서 1,000시간 이상의 안정성을 얻었다.

지금까지는 홀을 전자와 멀리 떨어뜨리는 것이 재결합을 막기 위한 필수라고 생각했지만 홀 수송층을 없애도 큰 문제는 되지 않았다. 

그들은 다공성 탄소 필름을 통해 PbI2, methylammonium(MA) iodide, 그리고 5-ammoniumvaleric acid(5-AVA) iodide의 용액을 drop-casting하여 새로운 태양전지를 제조했다. 

이 태양전지의 발판은 다공성 탄소 필름이 덮혀 있는 TiO2와 ZrO2의 이중층으로 만들어졌다. 5-AVA 탬플릿은 낮은 결함 농도와 더 좋은 기공 충전 뿐아니라 TiO2 발판과 더 완벽하게 접촉할 수 있는 혼합-양이온 페로브스카이트 (5-AVA)x(MA)1-xPbI3을 생성시켰다.  

결과물인 페로브스카이트 결정은 기존의 MAPbI3에 비해 더 긴 exciton 수명과 더 큰 양자 수율을 보였고 또한 현저하게 높은 안정성을 보였다. 

참고: http://phys.org/news/2014-07-stable-cost-cutting-perovskite-solar-cell.html