이중 자기조립 단분자층으로 수정한 산화니켈을 이용한 고효율 페로브스카이트 태양전지 및 모듈 제조

XIE Guangqi ,  

MA Mengen ,  

YANG Danni ,  

YANG Huidong ,  

ZENG Yilin ,  

MA Yujiao ,  

WU Shaohang ,  

LIU Chong ,  

MAI Yaohua ,  

摘要

산화니켈(NiOx)은 무기 p형 반도체로 역방향 페로브스카이트 태양전지(PSCs)의 정공 수송층(HTL)으로 자주 사용되지만, 자체 결함 밀도가 높고 페로브스카이트와 에너지 준위가 맞지 않아 PSCs의 에너지 변환 효율이 제한됩니다. 본 논문에서는 이중 자기조립 단분자층을 도입하여 산화니켈 계면을 수정하고, 산화니켈 자체 결함을 수동화하며, 에너지 준위 매칭을 개선하여 계면에서 광생성 전하 운반체의 추출과 전달을 촉진했습니다. 그 결과 PSCs의 개방전압(Voc)과 필링 팩터(FF)가 향상되었고, 스크레이핑 방식으로 제조한 산화니켈 기반 PSCs의 효율은 20.38%까지 상승했습니다. 또한 밀봉되지 않은 소자는 질소 분위기에서 85℃로 1,000시간 열화 후에도 초기 효율의 96%를 유지했습니다. 더 중요하게도, 13개의 자식 셀을 직렬 연결한 개구 면적 60.84 cm2 크기의 페로브스카이트 모듈을 제작하여 17.04%의 효율을 달성했습니다.

关键词

페로브스카이트 태양전지;모듈;에너지 준위 매칭;전하 추출;고효율

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