#난징대 | 큐픽스 에너지

페로브스카이트-실리콘 탠덤, 텍스처 실리콘 기반 30.77% 효율 달성

중국 난징대 연구팀이 산업용 텍스처(피라미드 구조) 실리콘 기판 위에 페로브스카이트 상부셀을 균일하게 형성하는 '힐링 인터벤션' 기법을 발표했다. 형성된 페로브스카이트 막에 메틸암모늄 티오시아네이트(MASCN) 용액을 도포해 오스트발트 숙성 과정으로 결정 성장을 촉진하고 결함 밀도를 낮췄다. 연구팀은 양면 텍스처 n형 실리콘 웨이퍼를 2.5cm × 2.5cm로 절단해 하부셀을 만들고, 열 증착과 스핀 코팅으로 1.68eV 광대역 페로브스카이트 상부셀을 형성했다. 광대역 페로브스카이트 단일셀은 최고 21.1% 효율을 기록했고, 유효면적 1.164cm²에서 공인 안정화 탠덤 효율 30.77%, 개방전압 1.915V가 확인됐다. 봉지된 소자는 대기 조건에서 1-sun 조명 하 최대전력점 추적 3,400시간 후 초기 성능을 유지했다. 연구 결과는 Nature Communications에 게재됐으며, 난징대·Renshine Solar(쑤저우)·저장성 레이저지능장비기술혁신센터·윈난대·스웨덴 웁살라대가 참여했다.

9월 29일

태양광·풍력pv magazine

난징대, 대기 중 공정으로 33.3% 효율 페로브스카이트-실리콘 탠덤 셀 제작

중국 난징대 연구팀이 새로운 고분자 정공수송층(HTL) PNCC를 적용한 역구조(p–i–n) 페로브스카이트 상부셀 기반 페로브스카이트-실리콘 탠덤 태양전지를 개발했다. PNCC는 PACz와 트리아릴아민 단위를 1:3 몰비로 공중합한 소재로, PTAA의 젖음성 부족과 PACz 기반 자기조립단분자막(SAM)의 막 균일도 문제를 동시에 다루도록 설계됐다. 대기 중 블레이드 코팅으로 제작한 단일접합 소자는 효율 26.6%, 개방전압 1.21V, 단락전류밀도 26.1mA/cm², 충진율 84.1%를 기록했고 제3자 기관 인증 효율은 26.5%였다(PTAA 23.5%, Me-4PACz 24.1%). 2단자 탠덤 소자의 최고 효율은 33.3%, 독립 인증 효율은 33.0%이며 18개 소자 평균은 32.0%였다. 봉지된 탠덤 셀은 65℃ 대기 중 1-sun 조건에서 1,140시간 후 초기 효율의 85%를 유지했다. 연구 결과는 Nature Sustainability에 'Scalable ambient fabrication of single-junction and perovskite–silicon tandem solar cells'로 게재됐다.

9월 21일