효율 17.29% 유기 태양전지

중국의 연구자들이 용액 공정으로 유기 태양전지를 제조하여 효율 17.29%으로 세계 신기록을 달성했다. 

셀은 2가지 다른 정션을 이용한 탠덤 구조이다. 전면 셀은 300~720nm을 흡수하는 고밴드갭 활성층과 후면 셀은 720~1000nm을 흡수하는 저밴드갭 활성층을 한덩어리로 적층했다. 탠덤 구조의 특성상 전체 Jsc는 두 셀 중 나쁜 Jsc를 따라가기 때문에 전체 Jsc를 고려한 각 셀에 대한 이상적인 동작점을 찾는 것이 중요하다. 

셀 구조와 물질은 다음과 같다. 

•Ag

•MoOx

•PBT7-Th:06F-4F:PC71BM (저밴드갭 정션)

•ZnO(중간층)

•M-PEDOT (폴리머 전도체, 중간층)

•PBDB-T:F-M (고밴드갭 정션)

•PFN-Br (공액 고분자 전해질 전자 계면층)

•ZnO

•ITO

광활성층의 선택은 반 경험적 모델에 의해 이루어졌고, 그들에 따르면 이론적으로 효율 20%가 가능하다고 한다. 

셀 수명 예비 테스트 결과, 166일 후 효율은 단지 4%가 줄었다. 그들은 앞으로 수명에 대한 체계적인 실험과 더불어 효율 향상을 위해 새로운 재료 디자인을 지속할 것이다. 

참고: https://www.electronicsweekly.com/news/research-news/17-3-organic-solar-cell-efficiency-record-2018-08/