24.5%！すべてのペロブスカイト積層部品の効率世界記録が中国で再び樹立された

 国際的な第三者の権威ある認証機関によるテストの結果、定常状態の光電変換効率は 24.5% と高く、オールペロブスカイトスタックコンポーネントの世界記録効率を更新しました。これは、すべてのペロブスカイト積層セルの大量生産と商業的応用のための技術的基盤を築きます。関連する研究結果は、2024 年 2 月 23 日に次のタイトルで発表されました。"ペロブスカイトタンデム太陽電池モジュールの均一な結晶化と埋め込み界面不動態化"。サイエンス誌に掲載されました。

という大きな戦略目標を達成するために、"ダブルカーボン"新しい低炭素クリーンエネルギーシステムの構築を加速するため、国家エネルギー委員会と科学技術省は共同で次の声明を発表した。"第14次エネルギー分野の科学技術イノベーション５か年計画"高効率積層電池ペロブスカイト/ペロブスカイト（以下、"すべてペロブスカイト"）。タン ハイレン 教授の研究グループは、新しいオールペロブスカイト積層電池技術の研究に取り組んでいます。近年、チームは粒子表面界面不動態化戦略により、認定記録効率 28.0% を備えた小面積全ペロブスカイト積層電池を達成しました (自然 620, 994, 2023)。21.7% の認証効率を備えた大面積積層コンポーネントは、量産可能な前処理技術によってさらに達成されました (科学 376, 762, 2022)。しかし、大面積のオールペロブスカイト積層型モジュールの光電変換効率は、小面積の積層型電池の光電変換効率と大きな差があり、ペロブスカイト積層型電池の工業化プロセスを制限している。バンドギャップの狭いペロブスカイト膜を均一に作製することは、大面積部品の性能向上を制限する重要な問題です。現在の大規模作製技術の開発は、従来のバンドギャップペロブスカイト膜に焦点を当てていますが、スズペロブスカイト膜は結晶化速度が速く、大規模な製造と作製の時間が短く、不均一な成膜の問題が発生しやすいです。さらに、ナローバンドギャップペロブスカイトを削り取ることによって作製する場合、エアブロー支援プロセスにより、ゆっくりとした上下の結晶化が引き起こされる。この非同期結晶化プロセスは、鉛-錫ペロブスカイトの底部界面に多数の欠陥を引き起こし、電池の光電性能を大きく制限します。

上記の重要な問題を解決するために、タン Hairen教授の研究チームは、前駆体溶液に多機能両性イオン緩衝液であるグリコアミン塩酸塩を添加することにより、鉛-錫ペロブスカイトの結晶化制御と埋め込み界面不動態化を達成しました。グリシン塩酸塩は、有機カチオンおよびペロブスカイトの溶媒と水素結合を形成し、金属ハロゲン化物と錯体を形成します。

ペロブスカイト前駆体は、ペロブスカイトの結晶化中の溶媒の揮発を抑制し、ペロブスカイトの結晶化速度を遅らせ、ペロブスカイト膜の大規模な膜形成の準備ウィンドウ時間を大幅に延長します。鉛錫ペロブスカイト膜の大面積均一な作製を実現。