케임브리지 대학교 연구팀은 할라이드 페로브스카이트 재료의 획기적인 발전을 발표하여 구조 제어에서 원자{0}}수준의 정밀도를 달성했습니다. 새로운 "에너지 샌드위치" 구성을 만드는 이 개발은 이전에 페로브스카이트 태양 전지의 대규모 상업화를 방해했던 주요 장애물을 해결할 준비가 되어 있습니다.{2}}
페로브스카이트는 광전지에서 실리콘을 대체할 수 있는 매우 유망한 대안으로 인식되고 있으며 우수한 광 흡수, 낮은 생산 비용 및 우수한 스펙트럼 변환 기능으로 유명합니다. 그러나 불충분한 장기 안정성,-박막 균일성 제어의 어려움, 다층-층 스택 관리의 복잡성 등의 문제로 인해 주로 실험실 환경에 국한되었습니다.
권위 있는 저널에 보고된 이 새로운 혁신의 핵심과학, 기상 증착 기술의 적용에 있습니다. 이 방법을 사용하면 3차원- 및 2차원 페로브스카이트의-층-층 성장이 가능해 원자적으로 정밀한 두께 제어와 거의-완벽한 원자 정렬이 가능합니다. 그 결과 에피택셜 성장된 "반도체 샌드위치"는 단방향 전하 수송 채널을 촉진하며, 이는 에너지 손실을 최소화하고 전반적인 태양광 전환 효율을 향상시키는 데 중요합니다.
연구 공동 책임자인 Sam Stranks 교수는 "기존 솔루션{0}} 기반 방법에는 필요한 제어 가능성이 부족한 경우가 많습니다."라고 설명했습니다. "우리의 증기 증착 접근 방식은 확립된 반도체 제조 공정과 호환될 뿐만 아니라 전례 없는 원자 수준의 제어를 제공하는 동시에 재료 결함에 대한 더 큰 내성을 제공합니다. 성능 특성을 미세하게 조정하는 이러한 능력은-실용적인 대량 생산 페로브스카이트 태양 전지가 도달할 수 있다는 분명한 지표입니다."
태양광 산업에서 특히 중요한 측면은 팀이 레이어 간 인터페이스를 사용자 정의하는 데 성공한 것입니다. 성장 조건을 약간 조정하면 전자 상태를 조작하여 빛-을-전기로의 전환을 직접적으로 향상시킬 수 있습니다. 연구팀은 0.5eV를 초과하는 층간 에너지 차이에 대한 조정 범위를 달성하고 전하 캐리어 수명을 크게 연장했다고 보고했습니다.
이러한 발전은 페로브스카이트 대량 생산의 주요 병목 현상을 효과적으로 해결하고 페로브스카이트-실리콘 탠덤 셀을 포함한 차세대 기술을 위한 새로운 경로를 열어줍니다.
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원천:
에 발표된 연구 결과를 바탕으로 수정됨과학캠브리지 대학 팀이 제작했습니다.
