오늘날 세계적으로 점점 더 심각한 에너지 및 환경 위기에 직면하여 재생 에너지 개발은 모든 국가에서 점점 더 많은 관심을 받고 있습니다. 풍부하고 저렴한 에너지로서 태양 에너지는 가장 유망한 재생 에너지 원 중 하나입니다. 고성능 태양 전지는 지난 수십 년 동안 잘 개발되었지만 높은 모듈 비용은 광전지 장치의 광범위한 배포를 크게 방해합니다. 지난 10년 동안 비용 효율적인 태양 전지에 대한 이러한 긴급한 수요는 태양 전지 연구를 크게 촉진했습니다. 이 문서는 비용 효율적이고 효율적인 태양 전지 기술의 최근 개발을 검토합니다. 이 보고서는 저비용 고효율 페로브스카이트 태양전지를 다룹니다. 페로브스카이트 태양전지 기술의 발전과 최첨단 성과도 소개한다.
현재 전 세계 에너지 요구량의 약 85%가 인간의 건강과 환경에 해로운 결과를 초래하는 고갈될 수 있는 화석 연료로 충족되고 있습니다. 또한, 전 세계 에너지 수요는 2050년까지 두 배로 증가할 것으로 예상됩니다[1].
따라서 풍력, 수력 및 태양 에너지와 같은 재생 가능 에너지의 개발이 시급한 요구 사항이 되었습니다. 재생 가능 에너지 기반 발전 용량은 2014년에 128GW로 추정되며, 그 중 37%는 풍력, 거의 1/3은 태양광, 1/4 이상은 수력입니다(그림 1a). 이는 2014년 세계 발전 용량 추가의 45% 이상에 해당하며 최근 몇 년 동안의 일반적인 증가 추세와 일치합니다.
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아 유형 및 총 추가 용량의 비율에 따른 글로벌 재생 가능 기반 전력 용량 추가 [60]. ㄴ 2009년부터 2016년까지 페로브스카이트 태양 전지의 빠른 PCE 진화
풍부함, 저렴한 비용, 환경 친화성으로 인해 태양 에너지는 전 세계적으로 점점 더 많은 관심을 받고 있으며, 이는 최근 몇 년 동안 태양 전지 연구의 급속한 발전을 이루고 있습니다.
일반적으로 일반적으로 사용되는 분류는 다양한 PV 기술(상업적 및 R&D 단계)을 3세대[2]:1세대, G1:웨이퍼 기반; 주로 모노 c-Si 및 mc-Si; 2세대, G2:박막; a-Si, CdTe, CIGS, CuGaSe; 3세대, G3:다중 접합 및 유기 광전지(OPV), 염료 감응 태양 전지(DSSC), 양자점 및 기타 나노 재료 기반 태양 전지.
3세대 태양전지 개발로 Si 태양전지, III-V족 태양전지, 페로브스카이트 태양전지(PSC), 박막형 태양전지, 염료감응형 태양전지, 유기태양전지 등 다양한 태양전지 생산 세포. 그러나 실용적이고 저비용 고효율인 3세대 태양전지는 아직 실증되지 않았다. Si 태양 전지는 잘 발달되고 성숙하지만 더 개선할 여지가 거의 없습니다[3-6]. III-V 태양 전지는 매우 높은 효율을 가지고 있습니다. 그러나 그 약점은 높은 비용으로 인해 적용이 제한됩니다[7-9]. 양자점 태양전지는 저렴한 비용과 높은 효율로 많은 주목을 받아왔지만 가장 효율적인 소자는 Cd나 Pb와 같은 독성 중금속으로 준비되었다[10-12]. 할로겐화 페로브스카이트(Halide perovskite)는 최근 저비용 고효율 태양전지의 유망한 재료로 부상하고 있다. 페로브스카이트 태양전지 기술이 점점 성숙해짐에 따라 페로브스카이트 기반 태양전지의 효율은 2009년 3.8%에서 2016년 22.1%로 급격히 증가했다[13-16]. 그러나 안정성 문제는 여전히 추가 연구가 필요합니다.
이 분야의 최신 정보를 제공하기 위해 이 문서에서는 고효율 PSC의 최근 개발을 검토합니다. 이 보고서는 PSC의 역사를 간략하게 소개한 다음 고효율 페로브스카이트 태양 전지의 주요 발전에 초점을 맞춥니다. 페로브스카이트 태양전지의 안정성을 위한 최근의 노력도 논의될 것이다. 보고서 말미에는 인터페이스 엔지니어링에 대한 간략한 소개도 제공됩니다.
PSC는 최근 태양 전지 연구 분야에서 낮은 준비 비용과 높은 변환 효율로 인해 핫스팟 중 하나가 되었습니다. 그리고 페로브스카이트가 지배하는 세포 물질을 궁극적으로 찬탈하는 데 도움이 될 수 있는 우월성(다른 물질에 비해)에 대한 큰 잠재적 물질로 간주됩니다.
1991년 O'Regan과 Gratzel은 광합성의 원리에서 영감을 받아 염료감응형 태양전지라고 하는 획기적인 태양전지 구조를 보고했습니다. 이 태양전지는 약 7%의 효율로 태양광 에너지를 전기 에너지로 커버할 수 있습니다[17]. 기존의 태양전지에 비해 풍부한 원료, 손쉬운 가공, 저렴한 비용 등 많은 장점을 가지고 있는 이 새로운 태양전지는 등장 후 빠르게 대중적으로 연구되고 있습니다. 그리고 이 작업이 페로브스카이트 화합물이 포함된 DSSC인 PSC의 출현에 영감을 주었습니다.
Perovskite는 원래 일반 분자식 ABY3를 갖는 일종의 세라믹 산화물을 나타냅니다. 1839년 독일 광물학자 Gustav Rose가 발견했습니다. 그것은 칼슘 티타네이트(CaTiO3 ) 화합물은 칼슘 티타늄 광석에 존재합니다[18]. 페로브스카이트의 결정 구조는 그림 2a에 나와 있습니다. 2009년에 Miyasaka와 그의 동료들은 페로브스카이트 구조 재료를 태양 전지에 처음으로 사용했습니다. 그들은 창의적으로 DSSC의 염료 안료를 2개의 유기-무기 하이브리드 할로겐화물 기반 페로브스카이트, CH3로 대체했습니다. NH3 PbBr3 및 CH3 NH3 PbI3 . 그리고 결국 각각 3.13%와 3.81%의 상대적으로 크지 않은 전력 변환 효율(PCE)을 얻었습니다[13].
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아 페로브스카이트의 결정 구조[22]. ㄴ 일반 장치의 개략도 [23]. ㄷ meso-superstructured perovskite 태양 전지의 단면 주사 전자 현미경(SEM) 이미지(스케일 막대 500nm)[22]. d HTL과 ETL이 있는 일반 평면 페로브스카이트 태양 전지의 단면 SEM 이미지 [22]
그러나 이 작업은 액체 전해질을 사용한 정공 수송층(HTL)으로 인한 낮은 효율과 낮은 안정성으로 인해 큰 주목을 받지 못했습니다.
그런 다음 2012년 Kim, Gratzel 및 Park et al. [14]는 페로브스카이트 흡수제를 1차 광활성 층으로 사용하여 고체 상태의 메조 상부 구조 PSC를 제작했습니다. Spiro-MeOTAD 및 mp-TiO2 연구에서 각각 정공 수송 및 전자 수송 재료(HTM/ETM)로 사용되었으며, 최초로 보고된 페로브스카이트 기반 고체 메조스코픽 이종 접합 태양 전지의 경우 9.7%의 비교적 높은 효율을 보였습니다.
이 돌파구 이후, PSC에 대한 조사는 다음 해에 태양광(PV) 연구에서 점차 뜨거워졌습니다. 결국 2016년 초 PSC의 효율은 22.1%로 향상되었습니다[1]. CH3를 사용하는 PSC의 최대 이론상 PCE 이후 NH3 PbI3−x Cl x 31.4%, 아직 개발 여지가 충분합니다[19].
그림 2b는 일반적으로 필요한 전하 수송층(즉, 정공 수송층(HTL) [20] 및 전자 수송층(ETL) [21]) [22, 23]. 그림 2 c, d는 두 가지 주요 장치 아키텍처를 보여줍니다. 메조포러스 층을 포함하는 메조-초구조화된 페로브스카이트 태양 전지(MPSC)[24]와 모든 층이 평면인 평면형 페로브스카이트 태양 전지(PPSC)[25]입니다.
이러한 PSC의 작동 원리는 다음과 같은 방식으로 간략하게 요약될 수 있습니다. 페로브스카이트 층이 입사광을 흡수하여 전자와 정공을 생성하며 각각 ETM과 HTM에 의해 추출되고 전달됩니다. 이러한 전하 캐리어는 PSC를 형성하는 전극에 의해 최종적으로 수집됩니다[23].
2015년 6월 양운석과 그의 동료들은 고품질 FAPbI를 기탁하는 접근 방식을 보고했습니다3 FAPbI3를 제작한 영화 AM 1.5G 전체 태양 조명에서 PCE가 20.1%인 PSC[26].
태양 전지의 효율을 높이는 과정에서 조밀하고 균일한 박막의 증착은 페로브스카이트 박막의 광전자 특성에 매우 중요하며 고효율 PSC의 중요한 연구 주제입니다. 양운석과 그의 동료들은 고품질 FAPbI를 기탁하는 접근 방식을 보고합니다3 FAPbI3 관련 영화 PbI2에 삽입된 디메틸 설폭사이드(DMSO) 분자의 직접적인 분자 내 교환에 의한 결정화 포름아미디늄 요오다이드(그림 3). 이 프로세스는 FAPbI3를 생성합니다. (111) 선호하는 결정학적 배향, 큰 입자의 조밀한 미세 구조 및 잔류 PbI가 없는 평평한 표면을 갖는 필름2 . 이 기술로 준비한 필름을 사용하여 FAPbI3를 제작했습니다. 최대 전력 변환 효율이 20% 이상인 기반 PSC.
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PbI2 복잡한 형성 및 X선 회절. 아 FAPbI3의 개략도 PbI2에 삽입된 DMSO 분자의 직접적인 분자내 교환을 포함하는 페로브스카이트 결정화 포름아미디늄 요오드화물(FAI). DMSO 분자는 에지 공유 [PbI6 ] 팔면체 레이어. ㄴ 각 66 FAPbI3에 대한 태양 전지 효율의 히스토그램 - IEP 및 기존 공정으로 제작된 기반 셀 [26]
무기 세슘을 삼중 양이온 페로브스카이트 조성에 첨가하여 Michael Saliba와 그의 동료들은 21.1%의 더 높은 PCE를 가질 뿐만 아니라 더 안정적이고 더 적은 상 불순물을 함유하고 공정 조건에 덜 민감한 페로브스카이트 태양 전지를 시연했습니다[27, 28].
그들은 일반적인 형태의 " Cs x 삼중 양이온 페로브스카이트를 조사했습니다. (MA0.17 FA0.83 )(100−x ) Pb(I0.83 Br0.17 )3 ," 세 가지 양이온인 Cs, MA 및 FA를 모두 사용하면 고품질 페로브스카이트 필름을 미세 조정하는 데 추가적인 다양성을 제공함을 보여줍니다(그림 4). 그들은 작동 조건에서 250시간 후에 21%와 18%를 초과하는 안정화된 PCE를 산출했습니다. 더욱이 삼중 양이온 페로브스카이트 필름은 열적으로 더 안정적이며 온도, 용매 증기 또는 가열 프로토콜과 같은 변동하는 주변 변수의 영향을 덜 받습니다. 이 견고성은 PSC의 비용 효율적인 대규모 제조를 위한 핵심 요구 사항 중 하나인 재현성에 중요합니다.
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a의 단면 SEM 이미지 C0 남, b C5 M 및 c 저배율 Cs5M 장치 [27]
2016년 11월 7일, 캘리포니아 대학교 버클리와 로렌스 버클리 국립 연구소의 과학자들은 높이 21.7%, 최고 효율 26%로 평균 정상 상태 효율 18.4%를 이미 달성한 새로운 설계를 보고했습니다[29 -31]. 그들은 단일 원자 두께의 육방정계 질화붕소 층을 사용하여 두 가지 재료를 탠덤 태양 전지로 결합하고 결국 높은 효율을 얻었습니다. 페로브스카이트 재료의 조성은 유기 분자인 메틸과 암모니아인 반면 하나는 금속 주석과 요오드를 포함하고 다른 하나는 브롬으로 도핑된 납과 요오드를 포함합니다. 전자는 1 eV의 에너지(적외선 또는 열 에너지)의 빛을 우선적으로 흡수하도록 조정되고, 후자는 2 eV의 에너지 또는 호박색의 광자를 흡수하도록 조정됩니다. 이 시도 전에 두 페로브스카이트 재료의 병합은 재료가 서로의 전자 성능을 저하시키기 때문에 실패했습니다. 두 개의 페로브스카이트 태양 전지 재료를 하나의 "등급 밴드갭" 태양 전지로 결합하는 이 새로운 방법은 흥미로운 결과를 보여주었습니다. 태양 전지는 가시 광선의 거의 전체 스펙트럼을 흡수합니다. 이것은 효율성을 향상시키는 데 매우 유용합니다. 구조는 그림 5에 나와 있습니다. 그들은 새로 조명된 셀이 몇 분 이상 조명을 받은 셀보다 PCE가 더 높은 경향이 있음을 발견했습니다. 예를 들어, 주어진 등급 밴드갭 페로브스카이트 셀의 경우 PCE는 조명의 처음 2분 동안 25~26%이고 셀은 약 5분 후에 20.8%의 안정적인 PCE로 "정상 상태"에 도달합니다. 이 결과는 페로브스카이트 기반 태양전지가 시간에 따른 성능 특성을 가지고 있음을 나타냅니다. 40개의 등급화된 밴드갭 페로브스카이트 셀의 측정은 모든 장치에 대한 평균 정상 상태 PCE가 18.4%인 반면 정상 상태의 최고 등급 밴드갭 셀은 21.7%의 PCE를 나타냄을 보여주었습니다.
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통합 단층 h-BN 및 그래핀 에어로겔이 있는 페로브스카이트 세포의 단면 개략도 및 SEM 이미지. 아 등급별 밴드갭 페로브스카이트 태양 전지의 개략도. 질화갈륨(GaN), 단층 육방정계 질화붕소(h-BN) 및 그래핀 에어로겔(GA)은 고효율 전지 아키텍처의 핵심 구성 요소입니다. ㄴ 대표적인 페로브스카이트 소자의 단면 SEM 이미지. 페로브스카이트 층과 단층 h-BN 사이의 분할은 이 SEM 이미지에서 볼 수 없습니다. 점선 페로브스카이트 층과 단층 h-BN의 대략적인 위치를 눈으로 안내합니다. 페로브스카이트 층 및 단층 h-BN의 위치는 관련 EDAX 분석에서 추출됩니다. CH3의 두께 NH3 SnI3 층은 150 nm이고 CH3의 층입니다. NH_3PbI3−x Br x 300nm입니다. 축척 막대 , 200nm [29]
최근 몇 년 동안 PSC의 기록 효율성은 9.7%에서 22.1%로 업데이트되었습니다. 그러나 PSC의 열악한 장기 장치 안정성은 흥미로운 성과를 실험실에서 산업 및 실외 응용 프로그램으로 이전할 수 있는지 여부를 결정하는 PSC에 여전히 남아 있는 큰 과제입니다. 따라서 장기적인 안정성은 PSC에 시급히 해결되어야 하는 문제입니다. 많은 사람들이 안정성 문제에 관심을 보이고 안정성 향상에 대한 지침을 제공했습니다[32–44].
여러 보고서에 따르면 수분 및 산소, UV 광, 용액 처리 및 열 스트레스가 PSC의 안정성에 영향을 미치는 4가지 주요 요소입니다. 장치가 이러한 환경 요인에 노출될 때 관찰된(때로는 급속한) 성능 저하가 발생합니다[22, 32, 45, 46].
Guangda Niu와 그의 동료들은 [32] PSC의 안정성을 조절하기 위해 페로브스카이트의 구성 및 결정 구조 설계를 포함하여 많은 요소를 고려해야 한다는 견해를 표명했습니다. HTM 층 및 전극 재료의 준비; 박막 제조 방법, 계면 공학 및 캡슐화 방법(다층 캡슐화 또는 헬멧 캡슐화); 그리고 모듈 기술. 그들의 연구는 수분과 함께 산소가 CH3의 비가역적 분해로 이어질 수 있음을 확인했습니다. NH3 PbI3 이것은 항상 PSC에서 증감제로 사용됩니다. TiO2 노출 /CH3 NH3 PbI3 35°C에서 18시간 동안 60%의 습도로 필름을 공기로 노출시킨 다음, 530에서 800 nm 사이의 흡수가 크게 감소했습니다(그림 6d).
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아 CH3의 제안된 분해 경로 NH3 PbI3 물 분자의 존재하에. 이 경로의 주요 제품은 PbI2입니다. [48]. ㄴ CH3에 대한 정규화된 흡광도 측정(410nm에서 취함) NH3 PbI3 다른 상대 습도에 노출된 필름 [49]. ㄷ CH3에 대한 PDS 스펙트럼 NH3 PbI3 다른 시간 동안 30-40% 범위의 상대 습도에 노출되기 전(초기 상태)과 노출 후의 필름. 이는 습도에 노출된 후 1.5–2.5 eV 범위에서 흡수가 크게 감소했음을 분명히 나타냅니다[1]. d CH3의 열화 NH3 PbI3 습기와 공기 분위기에서. TiO2의 UV-vis 흡수 스펙트럼 /CH3 NH3 PbI3 필름 분해 전과 후. 삽입 다른 조건에 노출된 CH3NH3I의 사진입니다:(1) CH3 NH3 나는 아르곤에 노출되었고 UV 방사선 없이; (2) 채널3 NH3 나는 아르곤과 자외선에 노출되었습니다. (3) 채널3 NH3 나는 공기와 자외선에 노출되었습니다. 및 (4) CH3 NH3 나는 공기에 노출되었고 UV 방사선 없이 [32]
특히, 습도는 안정성 문제에 대한 실험적 조사를 할 때 없어서는 안될 요소입니다.
Kwon et al. 아민 염의 흡습성은 수분 불안정성의 기원에서 기인한다는 것을 보여줍니다[47]. 그림 6a는 CH3의 가능한 프로세스를 보여줍니다. NH3 PbI3 Frost et al. [48]. 이 과정은 HI와 MA가 물에 용해되어 페로브스카이트 층의 비가역적 분해로 직접 이어진다는 것을 나타냅니다.
Yang et al. In situ 흡광도 및 방목 입사 X선 회절(GIXRD) 측정을 수행하여 이 분해 과정을 조사했습니다[49]. 열화에 대한 유효한 대조를 만들기 위해 필름이 측정된 상대 습도(RH)를 주의 깊게 제어합니다. 그림 6b는 RH가 필름 열화에 미치는 영향에 대한 연구 결과를 보여줍니다. 흡수는 98% RH의 경우 단 4시간 만에 원래 값의 절반으로 감소한 반면, 20%의 낮은 RH에 대한 분해 곡선의 외삽은 10,000시간이 걸립니다. 결과는 예상대로 높은 RH 값이 낮은 RH보다 필름 흡수의 더 빠른 감소를 야기함을 나타냅니다. 또한, 추가 실험은 다양한 캐리어 가스, N2 또는 공기는 흡광도 저하에 큰 변화가 없었으며, 이는 정상 대기에서 페로브스카이트 필름의 열화의 주요 원인이 수분의 존재임을 나타냅니다.
2014년 De Wolf et al. 또 다른 강력한 기술인 광열 편향 분광법(PDS)을 사용하여 CH3의 수분 유도 분해를 측정했습니다. NH3 PbI3 [50]. CH3의 PDS 스펙트럼을 측정했습니다. NH3 PbI3 1시간과 20시간 동안 상대 습도가 30~40%인 주변 공기에 노출된 후 층. 그림 6c는 20시간 동안 습도에 노출된 후 1.5eV와 2.5eV의 광자 에너지 사이의 흡수율이 2배 정도 떨어지는 것을 보여줍니다. 또한 초기 상태에서 1.57 eV에서 발생하는 흡수단은 PbI2의 밴드갭에 해당하는 에너지인 2.3 eV로 이동합니다. [51], 이는 CH3 NH3 PbI3 PbI2로 분해 가능 무질서한 CH3의 용해로 인한 습한 환경에서 NH3 나 [35, 52].
최근 PSC의 안정성 향상을 위해 많은 방법이 연구되고 있다. Xin Wang et al. 간단한 솔루션 처리된 CeO x를 성공적으로 개발했습니다. (x =1.87) 저온에서의 ETL. 그들의 작업에 따르면 CEO x - 기반 장치는 TiO2에 비해 빛 흡수에서 우수한 안정성을 나타냅니다. 기반 PSC [53]. Ziping Wang et al. 새로운 "혼합 양이온 혼합 할로겐화물" 페로브스카이트 조성 FA0.83에 대한 최초의 장기 안정성 연구 발표 Cs0.17 Pb(I0.6 Br0.4 )3 (FA =(HC(NH2) )2 )) 캡슐화하지 않고 주변 조건에서 전체 스펙트럼 시뮬레이션된 태양광에 노출되었을 때 세포가 현저하게 안정하다는 것을 발견했습니다[54]. Han et al. 전극으로 두꺼운 탄소를 채택하고 장치 자체의 정공 수송층; 전지는 12.8%의 PCE를 달성하는 동안 완전한 햇빛 아래 주변 공기에서>1000시간 동안 안정적이었습니다[55].
인터페이스는 여기자 형성, 해리 및 재결합에 중요할 뿐만 아니라 장치의 성능 저하에도 영향을 미치기 때문에 장치의 성능에 매우 중요합니다[56]. 결과적으로, 감소된 재조합을 위한 인터페이스 엔지니어링은 고성능 및 고안정성 PSC를 달성하는 데 매우 중요합니다.
Tan et al. 염소로 덮인 TiO2를 사용한 접촉 부동태화 전략 보고 저온 평면 태양 전지에서 계면 재결합을 완화하고 계면 결합을 개선하는 콜로이드 나노결정 필름. PSC는 0.049 및 1.1cm 2 활성 영역에 대해 20.1% 및 19.5%의 인증된 효율성을 달성했습니다. , 각각. 더욱이, 효율이 20% 이상인 PSC는 1개의 태양 조명에서 최대 전력점에서 500시간 연속 실온 작동 후에도 초기 성능의 90%를 유지했습니다[57]. Wang과 동료들은 페로브스카이트와 전자 수송층 사이에 절연 터널링 층을 삽입했습니다. 얇은 절연층은 광생성 전자를 페로브스카이트에서 C60으로 수송할 수 있었습니다. 터널링을 통해 음극을 제거하고 광 생성 구멍을 다시 페로브스카이트로 차단합니다. 이러한 절연 재료를 사용한 장치는 1-sun 조명에서 20.3%의 증가된 PCE를 나타냈습니다[58]. Correa-Baena et al. 전하 선택성 접촉과 결정립계의 영향을 포함하여 PSC의 서로 다른 인터페이스에서 재결합을 심층적으로 조사하여 몇 가지 이론적 지침을 제공했습니다[59].
지난 몇 년간 PSC의 개발은 차세대 저비용 고효율 태양전지 기술을 위한 유망한 대안이 되었습니다. 비용 효율적이고 효율적인 태양 전지의 긴급한 필요성에 따라 PSC는 최근 몇 년 동안 집중적으로 조사되었습니다. 성능을 향상시키기 위해 다양한 방법이 사용됩니다. 우리는 고효율 PSC의 최근 개발을 요약합니다. 단일 접합 PSC의 기록된 효율은 지난 몇 년 동안 몇 배 증가하여 22% 이상으로 증가하여 최고의 단결정 실리콘 태양 전지에 접근했습니다. 의심할 여지 없이 할로겐화물 페로브스카이트 재료는 기존의 실리콘 태양 전지에 대한 매력적인 대안으로 떠올랐습니다. 그러나 안정성 문제는 여전히 해결해야 할 시급한 과제입니다. 장치 아키텍처 및 신소재의 최근 발전은 매우 안정적인 PSC에 대한 새로운 기회를 열어줍니다.
나노물질
초록 페로브스카이트 태양 전지는 밴드 갭 조정이 가능하고 흡수 계수가 높으며 준비 비용이 낮기 때문에 실리콘 기반 탠덤 태양 전지에 사용됩니다. 그러나 상부 페로브스카이트 흡수층의 광학 굴절률과 비교하여 하부 실리콘의 상대적으로 큰 광학 굴절률은 2단자 장치에서 상당한 반사 손실을 초래합니다. 따라서 Si 바닥 셀에서 광전류 흡수를 향상시키기 위해서는 광 관리가 중요합니다. 이 논문에서 TiO2로 채워진 나노홀 어레이 하단 셀 설계에 도입되었습니다. 유한 차분 시간 영역 방법을 통해 300~1100nm 범위의 흡수 효율과 광전류
초록 이 연구에서는 무기 주석 도핑된 페로브스카이트 양자점(PQD)을 탄소 기반 페로브스카이트 태양 전지(PSC)에 통합하여 광전지 성능을 향상시킵니다. 한편, Sn2+의 콘텐츠를 제어함으로써 도핑을 통해 주석 도핑된 PQD의 에너지 수준을 조정하여 최적화된 밴드 정렬과 광 생성된 전자-정공 쌍의 향상된 분리를 실현할 수 있습니다. 반면에 self-p-type doping 효과로 인해 상대적으로 높은 수용체 농도를 제공하는 tin-doped PQDs의 혼입은 페로브스카이트 후면 부근의 공핍 영역의 폭을 감소시킬 수 있어 구멍 추출
