P-i-n 페로브스카이트 태양전지 응용을 위한 2PACz을 이용한 NiO의 개질 (Modification of NiO Using 2PACz for P-i-n Perovskite Solar Cells)

서지정보

· 발행기관 : 한국공업화학회
· 수록지 정보 : 공업화학 / 35권 / 2호 / 100 ~ 106페이지
· 저자명 : 이선민, 김석순

초록

NiO와 페로브스카이트 사이의 전하 이동과 계면특성을 개선하기 위해, 솔-젤로 제조된 NiO를 [2-(9H-carbazol-9-yl)ethyl] phosphonic acid (2PACz)으로 개질한다. 2PACz의 인산기(head group)는 NiO 표면의 수산화기(-OH)와 응축 반응을 통해결합되며, 더 깊은 가전자대가 형성되면서 페로브스카이트 층의 가전자대와 에너지밴드가 더 잘 일치하게 되어 생성된 전하의 재결합이 억제되고 에너지 손실이 감소하게 된다. 더불어, 페로브스카이트의 표면 및 페로브스카이트/정공전달층 계면에 핀홀이 없는 고질의 페로브스카이트 필름이 형성된다. 결과적으로, 13.69%의 효율을 나타내는 NiO 기반 소자와 비교했을 때, 최적의 2PACz으로 개질된 NiO 기반 소자는 17.08%의 높은 효율을 보여주며, 공기 조건에서더 뛰어난 안정성을 보여준다.

영어초록

To improve charge transfer and surface contact between NiO and perovskite, sol-gel derived NiO is modified with [2-(9H-carbazol- 9-yl)ethyl] phosphonic acid (2PACz) in p-i-n structured perovskite solar cells (PeSCs). The phosphonic acid head group in the 2PACz can bind to the hydroxyl groups on the surface of NiO by a condensation reaction, which results in a bettermatched energy level with the valence band of perovskite layers, reducing nonradiative recombination and energy loss.
Furthermore, the formation of pin-hole free perovskite films is observed in the 2PACz modified NiO system. Consequently, the combination of sol-gel processed NiO with optimal 2PACz exhibits a higher efficiency of 17.08% and superior stability under ambient air conditions without any encapsulation, compared to a bare NiO based device showing 13.69%.

참고자료

· 없음