[ Perovskite Solar Cells ] 페로브스카이트 태양전지 이론 - 태양전지 연구인력을 위한 기본서

소개글

차세대 태양전지를 연구하고자 하는 연구실이 증가하고, 그 연구의 중요도 또한 깊어짐에 따라
Perovskite Solar Cells (페로브스카이트 태양전지)를 연구하는 학부생, 대학원생들이 증가하고 있다.
그러나 현재까지 출판된 공학서적 중, Perovskite Solar Cells 주제를 다루는 책은 없기 때문에 연구를 시작하고자 하여도 기초지식이 부족하여 연구에 어려움을 느끼는 연구인력들이 제법 많다.

기본적으로 Perovskite는 해당되는 물성에 대한 지식이 없으면 실험 자체가 불가능해질 뿐더러, 실험이 가능하더라도 그 연구가 행해진 계절, 장소, 시간, 날씨, 연구원의 Hand skill 등등 너무 많은 변수가 실험의 결과를 좌지우지 한다. 그러므로 연구를 시작하기 전에 반드시 수반되는 공부를 할 필요가 있다고 말 할 수 있다.

국내 우수한 연구인력들이 이 자료를 공부하여 Perovskite Solar Cells에 대한 필수적인 지식을 얻음으로써, 보다 더 정확하고 우수한 연구결과를 배출하기를 기대해본다.

목차

I. 참고논문 목록
II. Fundamentals
III. Fabrications
IV. Tandem cells
V. Modules
VI. Long-Term Stability
VII. Measurements
VIII. Device operation aspect

본문내용

Fundamentals
History of Perovskite (High efficiency PSCs)
mixed cation (Cs, Rb, MA, FA)으로 21.6% (av. 20.2%)
[9.15]

■ abstract :
현재 PSCs에서 사용되고 있는 모든 tolerance factor를 만족하는 cations들을 lattice에 iocorporating 하였다.
작고 oxidation-stable한 Rb cation이 “cation cascade”에 embedded 되어 perovskite materials를 형성함으로써 최상의 materials properties를 보인다는 것을 밝혔다.
이 연구에 의하면 작은 면적에서의 효율은 최고 21.6%를 달성하였고 평균적으로 20.2%를 기록하였고, 0.5 cm의 면적에서는 19.0%의 안정된 효율을 기록하였고 electroluminescence에서 3.8%를 기록하였다.
는 1.24 V, band gap은 1.63 eV이었고, potential loss가 0.39 V로 일반적으로 사용되고 있는 silicon cells의 loss인 0.4 V에 비해 낮은 수치를 보였다. Polymer-coated cells는 85℃에서 500 시간 동안 완전한 illumination 아래에서 초기의 performance와 maximum power point의 95%를 보존할 수 있었다.

■ 실험방법 :
1. Substrate preparation과 Li-doping TiO2
Nippon Sheet Glass(회사이름) 10 Ω/sq을 2% Hellmanex water solution 안에서 30분간 sonication을 통해 cleaning 한다.
DI water와 ethanol로 rinsing 한 후 UV ozone treatment를 15분간 하여 substrate를 더 cleaning 한다.

참고 자료

Perovskite Solar Cells : from materials to devices
Perovskite Solar Cells : film formation and properties
Stability of perovskite solar cells
Iodide management in formamidinium-lead-halide-based perovskite layers for efficient solar cells
Highly efficient organic hole transporting materials for perovskite and organic solar cells with long-term stability
Organometal halide perovskite solar cells : degradation and stability
Fabrication of screen-printing pastes from TiO powders for Dye-sensitized solar cells
study on degradation mechanism of perovskite solar cell and their recovering effects introducing layersd
Perovskite solar cells – An overview of critical issues
High-performance photovoltaic perovskite layers fabricated through intramolecular exchange