鈣鈦礦太陽能電池：20%轉換效率，1000h運行！
ーNIMS推出膦酸衍生物ー
國家材料科學研究所（NIMS）：
在保持20%以上的光電轉換效率的同時，
可連續發電1000小時，
我們開發了一種新的鈣鈦礦太陽能電池。
下一代鈣鈦礦太陽能電池：
下一代鈣鈦礦太陽能電池備受關注。
它的特點是“製造成本比傳統的低，加工更容易”。
光電轉換效率
兼具耐用性
傳統的鈣鈦礦太陽能電池容易因與水分反應而降解。
挑戰在於同時實現高光電轉換效率和耐用性。
新型鈣鈦礦太陽能電池：
這次在NIMS，
在電子傳輸層和鈣鈦礦層之間的界面，
引入具有氟原子的肼衍生物，
我們開發了一種新的鈣鈦礦太陽能電池。
抑制發電損失
增加耐用性
通過電子傳輸層，他們“阻止水分子進入鈣鈦礦層”。
實現了“抑制鈣鈦礦表面缺陷的形成，抑制發電損失，提高耐久性”。
膦酸衍生物介紹：
在空穴傳輸層和鈣鈦礦層之間引入了膦酸衍生物。
通過使空穴傳輸層中的缺陷最小化，太陽能電池的效率也得到了提高。
在塑料上製造：
新開發的鈣鈦礦太陽能電池是
“它可以在大約 100 攝氏度的溫度下在塑料上製造。”
“它也可以用來減輕通用太陽能電池的重量，”他說。
界面控制的分子設計：
將來，我們將創建一個可以引入界面的分子數據庫。
此外，還進行了界面控制的分子設計。
推進高效耐用的鈣鈦礦太陽能電池研究。
(Impress Watch)-Yahoo! 新聞
https://news.yahoo.co.jp/articles/986ef60abe2e9a4e2d3bbc31fea7bf6fdba68060
Cellule solaire pérovskite : 20% d’efficacité de conversion, 1000h de fonctionnement !
ーNIMS présente des dérivés d’acide phosphoniqueー
Institut national des sciences des matériaux (NIMS) :
Tout en maintenant un rendement de conversion photoélectrique de 20 % ou plus,
Résiste à la production d’énergie continue pendant 1 000 heures,
Nous avons développé une nouvelle cellule solaire en pérovskite.
Cellules solaires en pérovskite de nouvelle génération :
Les cellules solaires à pérovskite de nouvelle génération attirent l’attention.
Il se caractérise par “un coût de fabrication inférieur et un traitement plus facile que les produits conventionnels”.
efficacité de conversion photoélectrique
Les deux durabilité
Les cellules solaires à pérovskite conventionnelles sont susceptibles de se dégrader par réaction avec l’humidité.
Le défi consistait à atteindre à la fois une efficacité de conversion photoélectrique et une durabilité élevées.
Nouvelle cellule solaire pérovskite :
Au NIMS cette fois,
A l’interface entre la couche de transport d’électrons et la couche de pérovskite,
introduction d’un dérivé d’hydrazine ayant un atome de fluor,
Nous avons développé une nouvelle cellule solaire en pérovskite.
Suppression de la perte de production d’énergie
Durabilité accrue
À travers la couche de transport d’électrons, ils “ont empêché les molécules d’eau de pénétrer dans la couche de pérovskite”.
“La suppression de la formation de défauts de surface en pérovskite, la suppression de la perte de production d’énergie et l’amélioration de la durabilité” ont été réalisées.
Introduction de dérivés d’acide phosphonique :
Un dérivé d’acide phosphonique a été introduit entre la couche de transport de trous et la couche de pérovskite.
En minimisant les défauts dans la couche de transport de trous, l’efficacité de la cellule solaire a également été améliorée.
Fabriqué sur du plastique :
La nouvelle cellule solaire pérovskite est
“Il peut être fabriqué sur du plastique à environ 100 degrés Celsius.”
“Il peut également être appliqué pour réduire le poids des cellules solaires à usage général”, a-t-il déclaré.
Conception moléculaire pour le contrôle d’interface :
Dans le futur, nous créerons une base de données de molécules pouvant être introduites dans l’interface.
De plus, une conception moléculaire pour le contrôle de l’interface est réalisée.
Promouvoir la recherche sur les cellules solaires à pérovskite hautement efficaces et durables.
(Impress Watch) – Yahoo Actualités
Perowskit-Solarzelle: 20 % Umwandlungswirkungsgrad, 1000 h Betrieb!
ーNIMS führt Phosphonsäurederivate einー
Nationales Institut für Materialwissenschaften (NIMS):
Während eine photoelektrische Umwandlungseffizienz von 20 % oder mehr beibehalten wird,
Widersteht kontinuierlicher Stromerzeugung für 1.000 Stunden,
Wir haben eine neue Perowskit-Solarzelle entwickelt.
Perowskit-Solarzellen der nächsten Generation:
Perowskit-Solarzellen der nächsten Generation erregen Aufmerksamkeit.
Es zeichnet sich durch “geringere Herstellungskosten und einfachere Verarbeitung als herkömmliche” aus.
photoelektrische Umwandlungseffizienz
Beide Haltbarkeit
Herkömmliche Perowskit-Solarzellen sind anfällig für eine Verschlechterung durch Reaktion mit Feuchtigkeit.
Die Herausforderung bestand darin, sowohl eine hohe photoelektrische Umwandlungseffizienz als auch eine lange Lebensdauer zu erreichen.
Neue Perowskit-Solarzelle:
Diesmal bei NIMS,
An der Grenzfläche zwischen der Elektronentransportschicht und der Perowskitschicht,
Einführen eines Hydrazinderivats mit einem Fluoratom,
Wir haben eine neue Perowskit-Solarzelle entwickelt.
Unterdrückung von Stromerzeugungsverlusten
Erhöhte Haltbarkeit
Durch die Elektronentransportschicht “blockierten sie das Eindringen von Wassermolekülen in die Perowskitschicht”.
„Unterdrückung der Bildung von Perowskit-Oberflächendefekten, Unterdrückung von Stromerzeugungsverlusten und Verbesserung der Haltbarkeit“ wurde erreicht.
Einführung von Phosphonsäurederivaten:
Zwischen die Lochtransportschicht und die Perowskitschicht wurde ein Phosphonsäurederivat eingebracht.
Durch die Minimierung der Defekte in der lochtransportierenden Schicht wurde auch der Wirkungsgrad der Solarzelle verbessert.
Auf Kunststoff gefertigt:
Die neu entwickelte Perowskit-Solarzelle ist
“Es kann bei etwa 100 Grad Celsius auf Kunststoff hergestellt werden.”
“Es kann auch angewendet werden, um das Gewicht von Allzweck-Solarzellen zu reduzieren”, sagte er.
Molekulares Design zur Grenzflächenkontrolle:
In Zukunft werden wir eine Datenbank von Molekülen erstellen, die in die Schnittstelle eingeführt werden können.
Darüber hinaus wird molekulares Design zur Grenzflächenkontrolle durchgeführt.
Förderung der Forschung zu hocheffizienten und langlebigen Perowskit-Solarzellen.
(Impress Watch)-Yahoo!-Nachrichten
Interfacial Embedding for High‐Efficiency and Stable Methylammonium‐Free Perovskite Solar Cells with Fluoroarene Hydrazine
– Khadka – Advanced Energy Materials –
Wiley Online Library
Abstract
Perovskite solar cells (PSCs) with state-of-the-art efficiencies contain thermally unstable methylammonium (MA).
Here,
interfacial passivation with pentafluorophenylhydrazine (5F-PHZ) to fabricate efficient and stable MA/Br-free PSCs is introduced.
The 5F-PHZ surface treatment quenches the PbI2 and δ-perovskite phase formed in the pristine film.
The surface passivation ameliorates the film chemistries at the surface
with modulation of interface band alignment as a consequence of halogen bonding with fluoroarene moieties or NH–NH2terminals.
This results in a much longer carrier lifetime
with the passivation at the surface and grain boundaries trap centers.
As a result,
it boosts the power conversion efficiency (PCE) (area ≈ 1 cm2)
from 18.10% to 22.29% (VOC ≈ 1.096–1.178 V) with superior operational thermal stability.
A certified PCE of 21.01% with a large area of ≈1.026 cm2 is also achieved.
It is found that
the surface passivation forms an interfacial embedded layer subsequent to attenuation of defect densities and suppression of ion migration,
which is supported by density-function-theory calculation.
Importantly, this approach is effective
in enhancing the PCE of narrow and wide bandgap perovskite systems.
Thus,
this work opens up a new technique
for interface modulation with fluoroarene functional derivatives to achieve superior device performance and stability.