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몰리브덴 산화물 기반 HJT 태양전지, 효율 24.9% 달성

중국 베이징공업대학 연구진이 몰리브덴 산화물(MoOₓ) 정공수송층과 약 1nm 두께의 인몰리브덴산(PMA) 중간층을 적용한 실리콘 이종접합(HJT) 태양전지를 제작했다. 130μm 두께 n형 실리콘 웨이퍼 기반 후면접합 구조로, PMA/MoOₓ 소자는 최고 광전변환효율 24.9%를 기록해 PMA 중간층이 없는 대조군(23.8%)보다 높았다. 개방전압은 713mV에서 730mV로, 충진율은 83.7%에서 84.9%로 상승했고 접촉 저항은 140mΩ cm²에서 106mΩ cm²로 24% 낮아졌다. 유효 소수캐리어 수명은 1.18ms에서 2.44ms로 늘고 포화전류밀도는 40.0fA/cm²에서 14.9fA/cm²로 감소했으며, 가시광 투과율은 두 구조 모두 95% 이상을 유지했다. 연구 결과는 'Nano-Micro Letters'에 게재됐다.

9월 29일

난징대, 페로브스카이트-유기 탠덤 전지 효율 27.35% 기록

중국 난징대학교 연구진이 근적외선(NIR) 흡수를 강화한 저밴드갭 유기 하부셀을 적용해 페로브스카이트-유기 탠덤 태양전지를 제작했다. 연구진은 광학 밴드갭 1.23eV의 신규 비풀러렌 억셉터 'Zh-F'를 합성해 BTP-eC9, 고분자 도너 PM6와 3원 이종접합을 구성했으며, 이 유기 단일셀은 효율 19.84%, 개방전압 0.853V, 단락전류밀도 29.00mA/cm², 전압손실 0.510V를 나타냈다. 유리·ITO 기판 위에 NiOₓ, Ph-4PACz, 광대역 페로브스카이트 흡수층, C₆₀를 쌓은 상부셀(효율 19.45%)과 결합한 모놀리식 2단자 탠덤 소자는 효율 27.35%, 개방전압 2.16V, 단락전류밀도 15.35mA/cm², 충전율 82.39%를 기록했고, 기존 억셉터 기반 기준 소자는 25.69%였다. 교신저자 Qingdong Zheng은 이 소자의 공인 효율이 26.88%로 해당 구조에서 보고된 가장 높은 검증 효율이라고 밝혔으며, 미봉지 소자가 1-sun 연속 조사 약 744시간 후 초기 성능의 80%를 유지했다고 설명했다. 연구 결과는 학술지 Joule에 게재됐다.

9월 11일