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南京大学譚海仁チームNature:結晶粒表面の不動態化を改善する直列太陽電池
日付:2022-02-09読む:0

おめでとう南京大学譚海仁教授国際学術誌『Nature』結晶粒の表面不動態化を改善する全ペロブスカイト直列太陽電池の最新研究成果を発表した。その中で、当社が代理した日本SAN-EIモデルはXHS-50 S 1の2灯高スペクトル照合太陽光シミュレータであり、研究過程で有効な測定結果を提供した。

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研究背景


全ペロブスカイト直列太陽電池は単接合太陽電池の効率限界を超える見込みがある、しかし、これまでは性能の良い全ペロブスカイト直列太陽電池の認証効率は単接合ペロブスカイト太陽電池より低い。したがって、直列電池の高光電流密度は、比較的厚い混合Pb−Sn狭バンドギャップサブ電池で実現する必要がある。しかし、Pb−Snペロブスカイト内のキャリア拡散長は短いため、全ペロブスカイト直列太陽電池の研究には一定の挑戦性がある。

主な内容
譚海仁チームは研究実験を通じて、Pb-Snペロブスカイト内のキャリア拡散長を2倍に増やし、5μm以上に達した。全ペロブスカイト直列太陽電池の認証効率は26.4%で、性能の良い単接合ペロブスカイト太陽電池。

測定例


本文では、全ペロブスカイト直列太陽電池はスペクトルに敏感で、キセノンランプ太陽光シミュレータは波長範囲400 ~ 900 nmの間で、100 nmごとの間隔で区間積分を行う、波長範囲900 ~ 1100 nmの間で、200 nmごとの間隔で区間積分を行い、スペクトルは±25%以内に適合し、近赤外領域ではAM 1.5 G太陽光スペクトルに比べて変動が大きすぎ、明らかな不整合があった。一方、2灯太陽光シミュレータは波長範囲400 ~ 1100 nmの間で、50 nmごとの間隔で区間積分を行い、スペクトルが±5%以内に適合することを確保でき、AM 1.5 Gの太陽光スペクトルとの整合度が高く、キセノンランプ太陽光シミュレータより直列太陽電池の光電特性を特徴づけるのに適している。したがって、2灯太陽光シミュレータ(SAN-EI ELECTRIC,XHS-50 S 1)の光照射下で、直列太陽電池のJ-Vなどの光電特性をより良く特性化することができる。(具体的なキセノンランプ太陽光シミュレータと2灯太陽光シミュレータの差異比較は以下の通り)



キセノンランプ太陽光シミュレータvs 2灯太陽光シミュレータ
キセノンランプ太陽光シミュレータ:
スペクトル範囲:350 nm ~ 1100 nm
スペクトル不整合度:<±25%*
スペクトル不整合度の計算時のスペクトル積分区間
1. スペクトル範囲400 ~ 900 nmにおいて100 nmをスペクトル積分区間
2. スペクトル範囲900 ~ 1100 nmで200 nmをスペクトル積分区間

图片
キセノンランプ太陽光シミュレータスペクトル比較図(黒はAM 1.5 G太陽光スペクトル図、赤はキセノンランプ太陽光シミュレータ試験スペクトル図)
2灯太陽光シミュレータ:
スペクトル範囲:350 nm ~ 1800 nm
スペクトル不整合度:<±5%MS級
スペクトル不整合度を計算する際のスペクトル積分区間:
スペクトル範囲400 ~ 1100 nmにおいて50 nmをスペクトル積分区間

图片
2灯太陽光シミュレータスペクトル比較図(緑色はAM 1.5 G太陽光スペクトル図、赤色は2灯太陽光シミュレータ試験スペクトル図)

文献情報:All-perovskite tandem solar cells with improved grain surface passivation(全ペロフスキットタンデム太陽電池)

Renxing Lin、Jian Xu、Mingyang Wei、Yurui Wang、Zhengyuan Qin、Zhou Liu、Jinlong Wu、Ke Xiao、Bin Chen、So Min Park、Gang Chen、Harindi R. Atapattu、Kenneth R. Graham、Jun Xu、Jia Zhu、Ludong Li、Chunfeng Zhang、Edward H. Sargent&Hairen Tan

(この記事は文献All-perovskite tandem solar cells with improved grain surface passivation,詳細は原文を参照してください、ありがとうございます