페로브스카이트 속성

강한 광흡수는 페로브스카이트 셀의 뛰어난 성능의 핵심이다. 그림 3a에서 페로브스카이트 물질은 직접 밴드갭 특성을 보이며 다른 반도체 물질에 비해 넓은 파장영역에서 광흡수 계수가 크다는 것을 알 수 있다. 

페로브스카이의 또 다른 좋은 속성은 다른 박막 다결정 반도체 대비 낮은 비방사 재결합비이다. 따라서 실제 셀의 Voc와 유효 밴드갭 포텐셜(Eg/q) 사이의 차이가 상대적으로 작다. 

이런 페로브스카이트의 특성은 텐덤 셀 스택에서 높은 Eg 셀로써 관심을 끈다. 텐덤 셀 구조에서 높은 Voc는 효율에 상당한 영향을 미치기 때문이다. 

그림 3b는 CH3NH3PbI3 페로브스카이트의 유전 특성을 보여 준다. 낮은 주파수에서 유전 상수가 60.9로 크다. 이 높은 유전상수는 CH3NH3PbI3의 이극(dipolar), 이온 그리고 전자의 기여의 조합의 결과이다.   

여기 주파수가 증가하면 유기 양이온과 관련된 영구 쌍극자가 더 이상 반응할 수 없으며 26.7에서 새로운 유전상수 고원이 생긴다. 

적외선 주파수에서는 이온 성분은 떨어져 나가고 전자 반응만 존재한다. 유전상수는 6.5 까지 떨어지고 비슷한 밴드갭의 무기 반도체의 유전상수 보다 더 낮다.   

참고: The emergence of perovskite solar cells, Martin A. Green, et al., Nature Photonics⎜VOL 8⎜JULY 2014.