MAPbI3가 PbI2로 열화되는 중간 과정에 관한 연구 (Intermediate Process in MAPbI3 Degradation to PbI2)

서지정보

· 발행기관 : 한국물리학회
· 수록지 정보 : 새물리 / 73권 / 11호 / 900 ~ 907페이지
· 저자명 : 방준혁

초록

페로브스카이트 태양전지는 에너지 변환 효율을 크게 향상시키며 차세대 태양전지로 많은 관심을 받고 있다. 페로브스카이트 물질은 기존 실리콘 태양전지에 비해 가격 측면과 함께 다양한 제품으로의 응용 가능성으로 인해 페로브스카이트 실용화를 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 하지만 실용화에 있어 소자의 신뢰성과 열화 이슈는 긴급하게 해결되어야 하는 중요한 이슈이다. 본 연구에서는 제일원리 계산을 이용해 MAPbI3 페로브스카이트 소재가 열화되는 과정을 분석하였다. MAPbI3는 MA 분자와 I 원자를 외부로 방출하며 안정한 PbI2 물질로 변형된다고 알려져 있다. 본 연구에서는 이 변형 과정에서 MA 분자와 I 원자가 MAPbI3으로 확산 방출되는 것을 확인하였다. 이 결과로부터 MAPbI3 내부에 발생된 PbI2가 소자 열화에 큰 영향을 미칠 수 있음을 확인하였으며, 이 내부 PbI2 생성 제어를 통한 소자 열화를 지연시킬 수 있는 방안을 논의하였다.

영어초록

Perovskite solar cells greatly enhance energy conversion efficiency and are attracting a lot of attention as next-generation solar cells. More efforts are being made to commercialize perovskites due to the possibility of various applications along with the price aspect, which are difficult for current silicon solar cells. However, low reliability and device degradation are major issues that restrict further application. In this work, the degradation process of MAPbI3 perovskite was studied by first-principles calculations. MAPbI3 transforms into a stable PbI2 material by the release of MA molecules and I atoms to the outside. The findings revealed that MA molecules and I atoms can diffuse into MAPbI3 and be released during the degradation process. On this basis, we inferred that PbI2 enclosed in MAPbI3 can have a significant influence on device degradation and discussed that it can delay device degradation by reducing the enclosed PbI2 in MAPbI3.

참고자료

· 없음