商業規模で効率的で安定したペロブスカイト太陽電池を製造するための低コストの方法

更新日: 9 年 2023 月 XNUMX 日

次世代ソーラーの重要なコンポーネント パネル 高価な高温製造方法なしで作成でき、商用アプリケーション向けの大規模で低コストの製造への道を示しています。

酸化ニッケル(NiO)は、その良好な光学特性と長期安定性のため、ペロブスカイト太陽電池の安価な正孔輸送層として使用されます。

太陽電池用の高品質のNiOフィルムを製造するには、通常、熱アニーリングと呼ばれるエネルギー集約型の高温処理プロセスが必要です。これは、コストがかかるだけでなく、プラスチック基板との互換性もありません。商業規模の太陽光発電。

しかし、モナッシュ大学に本拠を置くARC Center of Excellence in Exciton Scienceの研究者は、溶液中で、摂氏150度未満の比較的低温で十分な品質のNiO膜を作成する方法を特定しました。

研究者たちは、オーストラリアの国立科学機関であるCSIROの同僚と協力して、4-ヒドロキシ安息香酸(HBA)またはトリメチルオキソニウムテトラフルオロボレート(Me3OBF4)リガンド修飾NiOナノ粒子と、少量の液体の高圧混合を促進するマイクロ流体ミキサーにより、ナノ粒子を基板上に堆積する前に均一に分散させます。

オーストラリア国立製造施設と共同で開発された化学プロセスは、フレキシブルソーラーパネルの商業生産に使用できる無機で安価な高性能フィルムのスケーラブルな製造に貢献する可能性があります。

研究者は、プロトタイプデバイスでそれぞれ17.9%と17.5%の電力変換効率を記録しました。これに対して、リガンド交換の利点がなく、後処理酸素プラズマ処理ステップも必要だった以前の同等のアプローチでは16%でした。

重要なことに、新しいデバイスは、0.2時間の集中的なテスト期間にわたって、わずか300%の効率低下を示し、商用アプリケーションへの潜在的な適合性を強く示しています。

研究者は、次のように述べています。「私たちの研究は、太陽電池の機能性材料の高温処理が、簡単な処理方法を使用して省略できることを示しています。 ペロブスカイトの商業化にとって重要なステップです テクノロジーに設立された地域オフィスに加えて、さらにローカルカスタマーサポートを提供できるようになります。」