研究背景

広帯域ギャップ（~ 1.8 eV）ペロブスカイトは、低コストのモノリシック全ペロブスカイト積層太陽電池において狭帯域ギャップペロブスカイトと対合する重要な成分である。しかし、広帯域ギャップペロブスカイト太陽電池の安定性と効率は光ハロゲン化物偏析と大きな光電圧不足に制限されている。

主な内容

本文では、南京大学譚海仁チームは全ペロブスカイト積層に適した高品質で光安定な広帯域ギャップペロブスカイト（~ 1.8 eV）を得ることができる空間工学を提案した。ジメチルアンモニウムと塩化物を混合カチオン混合ハロゲン化物ペロブスカイトに合金化することにより、臭化物含有量が低く、格子歪とトラップ密度が同時に最小化された広帯域ギャップペロブスカイトを得ることができる。この時、広帯域ギャップペロブスカイト太陽電池は顕著に改善された性能と光安定性を示し、最大電力点で1000時間運転した後も90%の初期効率を維持することができる。南京大学の譚海仁チームは空間工学を通じて三陽イオン/三ハロゲン化物広帯域ギャップペロブスカイトを製造し、さらに全ペロブスカイト積層太陽電池の中で安定した26.0%の光電変換効率を得て、それによって多接合光起電素子の高効率で安定した広帯域ギャップサブ電池の製造に道を提供した。

測定例

積層太陽電池については、二重ランプ高スペクトル整合太陽光シミュレータ（SAN−EI ELECTRIC、XHS−50 S 1）の光照射下でJ−Vなどの光電特性特性特性特性特性評価を行った。太陽光シミュレータのスペクトルは微調整され、波長範囲400 ~ 1000 nmの間で、50 nmごとの間隔で区間積分され、スペクトルは±3%以内に適合することを確保した。太陽光シミュレータの照度を100 mW cmに設定^-2、同時に石英窓を有する較正結晶シリコン系標準太陽電池（KG-0）で照合を行った。

文献信息：ステリックエンジニアリングにより、すべてのペロフスカイトタンデム太陽電池のために効率的で光安定的なワイドバンドギャップペロフスカイトが可能

Jin Wen、Yicheng Zhao、Zhou Liu、Han Gao、Renxing Lin、Sushu Wan、Chenglong Ji、Ke Xiao、Yuan Gao、Yuxi Tian、Jin Xie、Christoph J. Brabec、Hairen Tan*