GREEN과 NIMS의 연구자들이 재현성과 안정성이 좋고 이상적인 반도체 특성을 나타내는 페로브스카이트 태양전지를 성공적으로 개발했다.
(페로브스카이트 태양전지의 계략도와 SEM 단면 이미지, ITO/PEDOT:PSS/MAPbI3/PC61BM/Ca/Ag, 빛이 투명 전극을 통해 지나 페로브스카이트 층에 흡수되면 광여기에 의해 전자와 홀이 생성된다. 페로브스카이트 층내의 전자와 홀은 각각 PCBM 전자 수송층과 PEDOT:PSS 홀 수송층을 통해 이동하고 홀이 투명 전극으로 부터 추출되어 전력이 만들어진다.)
Lead-halide 기반 페로브스카이트는 큰 광흡수와 큰 Voc 덕분에 큰 전력을 생산할 수 있다.
일반적인 페로브스카이트 태양전지는 고효율을 보이지만 낮은 재현성과 전압 sweep 방향에 따른 전류-접압 곡선에서 히스테리시스로 인해 안정성이 충분치 않다.이런 이유로 페로브스카이트의 반도체 특성은 명확화되지 않았다.
이에 연구자들은 재생할 수 있고 안정적인 페로브스카이트 태양전지를 성공적으로 만들었다.
1. 유기 태양전지를 위해 개발된 제조 기술을 이용해서 수분과 산소를 엄격히 제거함으로써 단순한 구조의 페로브스카이트 태양전지를 만들었다.
2. 페로브스카이트 태양전지는 안정적이고 전류-전압 곡선에서 히스테리시스가 없다. 더우기 페로브스카이트 재료는 이상적인 다이오드 특성을 보이는 훌륭한 반도체를 나타냈다.
3. 페로브스카이트 태양전지의 내부 저항의 분석에 기반한 페로브스카이트의 반도체 특성을 설명하는 등가회로 모델을 제안했다. 이 모델은 페로브스카이트 층의 conduction band와 valence band 사이의 불순물 준위로 부터 유도된 전하 수송 과정의 존재를 제시한다. 이 수송 과정에 의해, 페로브스카이트 태양전지의 효율은 다소 억눌려진다.
4. 향후 연구에서, 불순물 준위의 원인과 태양전지에 끼치는 영향을 조사할 것이다. 덧붙여 불순물 준위를 없애 효율을 향상시킬 것이다.
참고: http://www.azonano.com/news.aspx?newsID=32817
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