| 베이징대, 페로브스카이트 태양전지 수명 대폭 향상 | ||
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 최근, 베이징대학 공학원 재료과학·공정학부 저우환핑(周歡萍) 연구팀은 화학·분자공정대학 옌춘화(嚴純華) 연구팀과 공동으로 전환효율을 보장하는 조건에서 페로브스카이트 태양전지의 수명을 연장시켰다. 해당 연구성과는 "Eu3+/Eu2+ 산화환원 이온쌍을 이용한 요오드화납 페로브스카이트 태양전지 작동 수명 향상"이라는 제목으로 "Science"에 게재되었다. 소자 수명(안정성) 및 광전기 전환효율은 태양전지의 최종 발전 원가를 결정하는 2개 핵심 요인이다. 전세계에서 일반적으로 사용하는 결정질 실리콘 태양전지 효율은 이론적 한계에 접근하였기에 원가를 한층 더 절감시키기 어렵다. 원가 및 효율 우위를 모두 보유한 페로브스카이트 태양전지는 해당 분야의 연구 관심사로 되었다. 페로브스카이트 태양전지는 페로브스카이트 결정 구조를 보유한 유기/무기 혼성화 금속 할로겐화물을 흡광층으로 이용하고 있다. 해당 전지는 간단한 제작 방식, 낮은 생산원가 및 뛰어난 광전 성능으로 2009년부터 관심사로 되었으며 또한 광전기 전환효율은 3.8%에서 23.7%로 상승하여 개발 전망이 가장 빠른 태양광발전 기술로 되었다. 그러나 페로브스카이트 태양전지의 안정성 문제는 가장 큰 어려움으로 되었고 또한 페로브스카이트 산업화에서 원가, 공법, 수명 등 측면도 시급히 해결해야 될 문제이다. 본 연구는 페로브스카이트 소재가 광조사 및 열복사 작용 조건에서 불안정한 문제점을 해결하기 위해 페로브스카이트 활성층에 Eu3+/Eu2+ 산화환원 이온쌍을 도입하는 새로운 메커니즘을 제안하였다. 해당 이온쌍은 Pb0과 I0 결함을 동시에 제거함과 아울러 소자 사용 수명 기간 내에 순환적으로 역할을 발휘할 수 있다. 이를 기반으로 배터리 초기 효율을 향상시켰고 특히 배터리의 장기적 안정성을 뚜렷하게 향상시켜 할로겐화납 페로브스카이트 태양전지에서의 안정성을 제한하는 주요한 본질적 문제를 해결하였는데 이는 페로브스카이트 태양전지 산업화 생산을 추진시킬 전망이다. 정보출처 : http://www.stdaily.com/index/kejixinwen/2019-01/21/content_747527.shtml?tdsourcetag=s_pctim_aiomsg |
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