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Crystalline Si/perobskite triple junction solar cells by mist deposition

通过雾沉积制备晶体硅/钙钛矿三结太阳能电池

基本信息

批准号：
20K05318
负责人：
白井肇
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Saitama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K05318/
关键词：
シリコン太陽電池ペロブスカイト太陽電池タンデム構造素子開放電圧中間電極金属酸化膜多接合太陽電池結晶Si ペロブスカイトモノリシック多接合素子表面処理 3接合素子モノリシック接合ペロブスカイト薄膜太陽電池モノリシック型多接合太陽電池ミスト成膜法ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ

项目摘要

塗布型結晶Si/導電性高分子PEDOT:PSS太陽電池を下部素子、FACsPbI3ペロブスカイト素子を上部素子とした２接合太陽電池の中間電極の探索とFACsPbI3短接合素子の高効率化に取り組んできた。前者の中間電極部材の探索では、導電性高分子PEDOT:PSS上に溶液法によるペロブスカイト素子の電子輸送層としてPEDOT:PSS上にMoO3/極薄Au/InZnOの３層積層構造を形成後スパッタ法により極薄SnO2とSnCl2・2H2Oからの溶液法を併用する2段階製膜を行うことで再現性に富んだn-Si/FACsPbi3モノリシック2接合素子の作製に成功した。具体的には平坦化Si上に半透明FA0.9Cs0.1PbI3素子構造で性能（12.9％）および開放電圧の増大（1.49Ｖ）を実現した。溶液プロセスを主体としたn-Si/ペロブスカイトモノリシック素子のプロセスを開発した。更にFACsPbI3を基軸にI/Br比の調整によるバンドギャップ制御、単一素子性能の向上のための電子輸送層、表面終端化について検討した。具体的にはI/Br比の調整により1.55-1.75eVまでのバンドギャップ制御に成功した。しかしX線回折ではPbI2の回折ピークが残留し、FACsPbIBr単層の形成には至らなかった。しかしFACsPbIBr単一素子で12.7％の性能を得た。そこでFACsPbI3/FACsPbIBr接合素子の形成を先のMoO3/Au/IZO構造を利用してペロブスカイトタンデム素子の作製を試みた。現状で開放電圧は1.5Ｖまで増大したが効率は3-4％であった。今後ペロブスカイト素子の多接合化のためのペロブスカイト上の正孔輸送層として用いたPTAA上のMoO3/Au/IZO中間電極界面の分析、上部素子および下部Si素子裏面の終端化・テクスチャー構造併用することでより一層の高効率化が期待される。

Coating type crystalline Si/conductivity polymer PEDOT: PSS solar cell を lower element, FACsPbI3 ペロブスカイト element child を upper element child とした 2 joint solar cell の intermediate electrode の explore と FACsPbI3 short connexin son の high rate of unseen に group take りんできた. Among the former のの of electrode materials では, conductive polymer PEDOT: PSS に solution method on によるペロブスカイト son の electronic transport layer として PEDOT: PSS on に MoO3 / thin Au/InZnO のを 3 laminated layer structure formed after スパッタ method により thin SnO2 と SnCl2 · 2 h2o からをの solution method using する 2 line section order membrane をうことで reproducibility に rich んだ n - Si/FACsPbi3 モノリシック 2 connexin system にの son successful した. Specific にに flattening Si に semi-transparent FA0.9Cs0.1PbI3 particle structure で performance (12.9%) および open voltage <s:1> increase (1.49V) を occurrence たた. The main body of the solution プロセスをとたたn-Si/ペロブスカトモノリシットモノリシッ the particle of the isotope <s:1> プロセスを the development た. More に FACsPbI3 を basic shaft に I/Br to adjust than のによるバンドギャップ suppression, 単 one element performance の upward のための electronic transport layer, the surface of the terminal について beg し検た. The specific にに I/Br ratio <s:1> adjustment によによによ 1.55-1.75eVまでババドギャップドギャップ controlled に successfully たた. The <s:1> が <s:1> X-ray refolding でで PbI2 <s:1> refolding ピピ <s:1> がががが residual <s:1> and FACsPbIBr単 layer <e:1> form にに to らならなったった. <s:1> た <s:1> FACsPbIBr単 one prime で 12.7% <s:1> performance をたそこで FACsPbI3 / FACsPbIBr connexin の form をの first son MoO3 / Au/IZO constructing を using してペロブスカイトタンデム element system をの son try みた. The current situation is that で open voltage <e:1> 1.5Vまで increases the <s:1> たが efficiency <e:1> by 3-4% であった. Future ペロブスカイト element child の joint is changed more のためのペロブスカイトの is hole transport layer として in いた PTAA の on MoO3 / Au/IZO intermediate electrode interface の analysis, the upper element および lower element Si son の terminal is changed, the テクスチャー structure with することでより layer の high rate of unseen が expect される.