Это исследование было проведено совместно профессором Джин Ён Кимом из Школы энергетики и химической инженерии UNIST в сотрудничестве с Донг Сук Ким из Корейского института энергетических исследований (KIER). Доцент Ги-Хван Ким из Школы энергетики и химической инженерии UNIST участвовал в этом исследовании в качестве ведущего автора. Результаты исследования опубликованы в сентябрьском номере журнала Nano Letters.Перовскитные солнечные элементы (PSC) привлекают все большее внимание в последние несколько лет как солнечные элементы следующего поколения, которые могут превзойти кремниевые элементы по эффективности.
Тем не менее, проблемы со стабильностью и стоимостью PSC, похоже, блокируют дальнейшее продвижение к коммерциализации.Материалы перовскита легко разлагаются в условиях влажности. Они не могут выжить даже в течение одного дня без надлежащей инкапсуляции, что приводит к низкой стабильности. Чтобы решить эти проблемы и добиться прогресса в коммерциализации PSC, профессор Ким и его команда представили высокостабильную p-i-n структуру для PSC с использованием функционализированных фтором EFGnP, чтобы полностью покрыть активный слой перовскита и защитить от проникновения воды для высокостабильных PSC.
«Фторуглероды, такие как политетрафторэтилен (тефлон), хорошо известны своими супергидрофобными свойствами и содержат фторуглеродные (C-F) связи», — говорит профессор Гви-Хван Ким из UNIST. «Заменив фтор углеродом, мы создали двумерный материал с высокой гидрофобностью, такой как тефлон. Затем мы применили его к PSC».
«Это исследование преодолело недостатки перовскитных солнечных элементов, которые обладают высокой эффективностью, но низкой стабильностью», — говорит профессор Джин Ён Ким. «Этот прорыв имеет большие перспективы в качестве базовой технологии для применения солнечных элементов следующего поколения, а также различных устройств и дисплеев IoT», — говорит профессор Джин Ён Ким.Недавно разработанный перовскитовый солнечный элемент был изготовлен с использованием процессов растворения, процесса, который включает покрытие перовскитных материалов на гибкой пленке.
Использование этого процесса позволяет в будущем применять солнечные элементы в носимых устройствах. Солнечные элементы следующего поколения имеют преимущество в том, что они имеют простой производственный процесс и низкую стоимость производства по сравнению с существующими неорганическими электронными устройствами на основе кремния.
Это исследование было поддержано грантом Национального исследовательского фонда Кореи (NRF) и программой Creative Research Initiative (CRI). Эта работа также была поддержана Программой развития Корейского института энергетических исследований (KIER) и UNIST.