서지 정보: Jeong, M., et al. (2023). Homogenized contact in all-perovskite tandems using tailored 2D perovskite. Science, 380(6641), 46-52.
연구 목표: 대면적 페로브스카이트 태양 전지의 효율성 저하 문제를 해결하고자, 본 연구는 상단 계면에서 발생하는 불균일성을 최소화하여 소자 성능을 향상시키는 것을 목표로 한다.
연구 방법: 연구팀은 4-플루오로페네틸아민(F-PEA)과 4-트리플루오로메틸-페닐암모늄(CF3-PA)의 혼합물을 사용하여 맞춤형 2차원 페로브스카이트 층(TTDL)을 만들었다. F-PEA는 표면에서 2차원 페로브스카이트를 형성하여 접촉 손실과 불균일성을 줄이고, CF3-PA는 전하 추출 및 전송을 향상시킨다. 이를 통해 1.77 eV의 WBG PSC에서 1cm2 크기에서 1.35V의 높은 개방 회로 전압과 20.5%의 효율을 달성했다. 또한, 좁은 밴드갭 페로브스카이트 서브셀과 쌓아서 1.05 cm2 크기의 모든 페로브스카이트 탠덤 셀을 제작하여 28.5% (인증 효율 28.2%)의 효율을 달성했다.
주요 연구 결과:
결론: 본 연구는 페로브스카이트 태양 전지의 상단 계면 처리가 소자 성능 향상에 매우 중요하다는 것을 보여준다. 특히, 맞춤형 2차원 페로브스카이트 층을 도입하여 계면 접촉을 개선하고 불균일성을 줄임으로써 대면적 페로브스카이트 태양 전지의 효율성을 크게 향상시킬 수 있음을 입증했다.
연구의 의의: 본 연구는 고효율 대면적 페로브스카이트 태양 전지 개발에 중요한 기여를 했으며, 향후 페로브스카이트 태양 전지 상용화를 앞당기는 데 기여할 것으로 기대된다.
연구의 한계점 및 향후 연구 방향: 본 연구는 특정 종류의 페로브스카이트 재료와 전자 수송층에 초점을 맞추고 있다. 다른 종류의 페로브스카이트 재료 및 소자 구조에 대한 추가 연구를 통해 본 연구 결과의 일반성을 확인하고, 효율성을 더욱 향상시킬 필요가 있다.
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Idées clés tirées de
by Yurui Wang,R... à www.nature.com 10-14-2024
https://www.nature.com/articles/s41586-024-08158-6Questions plus approfondies