Hybrid-Perowskit-Solarzellen erreichen mit 26 Prozent neuen Rekord

Technik und Auswirkungen

Warum ist das wichtig? Interessanterweise waren diese nderungen reversibel und stark vom organischen Kation abhngig", sagte Noh in einer Pressemitteilung. Als wir weiter feststellten, dass diese Kontaktwechselwirkung Phasenbergnge in der 3D-Perowskit-Schicht signifikant beeinflusst und dass sie auf Wechselwirkungen zwischen den organischen Kationen der 2D- und 3D-Schichten zurckzufhren ist, waren wir wirklich begeistert." Die Forscher vermuteten, dass die thermische Behandlung der beiden sich bereits berhrenden Filme mglicherweise zu einer strukturellen Evolution in der 3D-Schicht fhrt.

Um dies zu beweisen, wendeten das Team die Methode an FAPbI-Perowskit-Filmen an, die in der Regel eine unvollkommene Kristallisation aufweisen. Ihre Hypothese erwies sich als korrekt: Als die Filme Gitterparameter erreichten, die den Werten sehr nahe kamen, besttigte sich die Annahme.

Auch die Pulver der ₃-Filme behielten eine stabilere Phase bei als FAPbI₃, das mit konventionellen Methoden hergestellt wurde. „Effizienzverluste entstehen durch Fallenzustände an den Oberflächen und im Volumen, die direkt mit Defekten verknüpft sind. Ebenso ist bekannt, dass Phasenübergänge an Defekten einsetzen.

Technik und Auswirkungen

Daher stellt die Erzielung einer nahezu perfekten Kristallstruktur eine der kritischsten Herausforderungen in diesem Bereich dar", fügte Noh in der Pressemitteilung hinzu. Die Forscher integrierten ihre Perowskit-Filme in konventionelle Solarzellen und stellten fest, dass sich die Effizienz auf 26,25 Prozent verbesserte.

Während Perowskit-basierte Solarzellen in der Regel mit Haltbarkeitsproblemen konfrontiert sind, zeigten diese Zellen unter beschleunigten Tests eine Betriebsdauer von 24.. Der 2D/3D-Film-Kontaktprozess ist hochskalierbar und eignet sich zur Herstellung größerer Filme mit weniger Defekten.

Das Team arbeitet derzeit daran, diesen Ansatz auf alle Perowskit-Tandemsolarzellen anzuwenden, bei denen niederbandige Perowskit-Schichten bei niedrigen Temperaturen auf breitenbandige Schichten aufgebracht werden müssen. Die Forschungsergebnisse wurden in Nature Energy veröffentlicht.