진공 열 증발 LiF 패시베이션 전략을 통한 고효율 안정 페로브스카이트 태양전지 제조

WANG Haijun ,  

WANG Jin ,  

LYU Jun ,  

BI Weihui ,  

YANG Pochuan ,  

WANG Tao ,  

ZHONG Yufei ,  

摘要

페로브스카이트 태양전지(PSCs)는 우수한 광전 변환 효율(PCE)을 가지지만, 페로브스카이트/전자 전달층(ETL) 계면의 표면 결함으로 인해 성능이 여전히 제한되어 전자 전달을 심각하게 방해합니다. 본 논문에서는 진공 열 증발법을 혁신적으로 활용하여 페로브스카이트와 ETL 사이에 LiF 중간층을 도입하였습니다. 연구 결과, LiF 내의 F- 이온이 페로브스카이트 표면의 비조정 Pb2+ 결함과 상호작용하여 안정적인 Pb—F 결합을 형성함으로써 표면 결함을 효율적으로 패시베이션함을 확인하였습니다. 이 전략은 박막의 표면 형태를 개선하여 계면 전자 전달 효율을 크게 향상시켰습니다. 실험 결과, LiF 패시베이션 처리된 PSCs의 PCE가 21.21%에서 22.33%로 증가했으며, 소자 히스테리시스 지수(HI)가 현저히 감소하였습니다. 60 ℃에서 가속 노화 테스트를 진행할 때, LiF 패시베이션 소자는 우수한 안정성을 보였으며 820시간 노화 후에도 초기 효율의 85%를 유지하였습니다. 이 간단하고 신뢰할 수 있으며 대규모 제작이 가능한 계면 공학 전략은 고효율 및 안정적인 PSCs 개발을 위한 새로운 아이디어를 제공합니다.

关键词

페로브스카이트 태양전지; 진공 열 증발; 계면 결함 패시베이션

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