Th에너지 변환 효율 페로브스카이트 태양 전지(PSC) 에서 증가했습니다 3.8% ~ 25.2% 이상 10년 안에 상용화될 수 있지만 불안정성으로 인해 상용화가 제한됩니다. 연구원들은 PSC가 통과할 수 있는 저비용 폴리머/유리 탠덤 패키징 솔루션을 개발했습니다. IEC 61215 표준 습기 열 및 습도 동결 테스트. 이러한 테스트는 다음 사항을 결정합니다. 페로브스카이트 태양 전지 반복적인 야외 작동 조건의 영향을 견딜 수 있습니다. 온도 사이클(-40°C ~ 85°C) 그리고 상대 습도 85%.

저가의 폴리머/유리 탠덤 캡슐화 방식을 통해 안정적인 페로브스카이트 태양 전지가 요구 사항을 통과할 수 있습니다. IEC 61215의 DH 및 HF 테스트. 캡슐화되지 않은 페로브스카이트 전지와 캡슐화된 페로브스카이트 전지는 가스크로마토그래피-질량 분석법을 통해 분석되었으며, 열 응력 하에서 유기 페로브스카이트 하이브리드 분해의 특징적인 휘발성 생성물이 검출되어 개발된 저비용 소형 폴리머/유리 탠덤 캡슐화 방식의 효과성이 확인되었습니다.

DH에서의 성능 변화 그리고 HF IEC 61215에 따른 테스트

캡슐화된 페로브스카이트 태양 전지 구조의 개략도

IEC 61215 3가지 테스트에 대한 특정 조건

캡슐화된 셀의 광전지 변환 효율(PCE)은 테스트 시간에 따라 달라지며, 여기에는 DH 테스트의 지속 시간과 HF 테스트의 사이클 수가 포함됩니다.

DH 테스트: 환경 조건을 시뮬레이션합니다 고온 다습, 열대 기후에서 세포의 내구성을 평가하는 데 필수적입니다. 그림은 PIB 와이드 블랭킷으로 캡슐화된 세포가 DH 테스트에서 좋은 성능을 보이는 반면, 가장자리 밀봉된 세포는 더 빨리 분해됨을 보여줍니다.

HF 테스트: 결합하다 DH 및 TC 테스트, 이는 셀의 패키징 및 재료 안정성에 대한 더 높은 요구 사항을 제시합니다. PIB 와이드 블랭킷으로 캡슐화된 셀은 75 HF 사이클 후에도 성능 저하가 나타나지 않았으며, IEC 표준(10 사이클)의 요구 사항을 훨씬 초과했습니다.

캡슐화된 페로브스카이트 태양 전지 PIB 와이드 블랭킷 DH 및 HF 테스트에서 우수한 안정성을 보여주며 이는 상용화 전망을 개선하는 데 큰 의미가 있습니다. 페로브스카이트 태양 전지.

다양한 어닐링 조건에서 유기 페로브스카이트 전구체의 분해 생성물

다양한 어닐링 조건에서 유기 페로브스카이트 전구체의 분해 생성물

다양한 온도 조건에서, 유기 페로브스카이트 전구체의 주요 열분해 생성물은 CH3I, CH3Br 및 NH3를 포함하여 GC-MS 기술을 통해 성공적으로 확인되었습니다. 분해 생성물의 유형과 양은 어닐링 온도에 따라 다르며, 열 안정성 페로브스카이트 전구체의 상당히 영향을 받다 온도에 따라. 브롬(Br)을 함유한 전구체(예: MABr)는 요오드(I)를 함유한 전구체(예: MAI 및 FAI)에 비해 열 분해에 덜 취약하며, 이는 Br의 화학적 특성과 관련이 있을 수 있습니다.

을 위한 캡슐화된 페로브스카이트 태양 전지, 캡슐화 구조 상당히 감소하다 분해 생성물의 방출은 캡슐화가 효과적으로 억제할 수 있음을 나타냅니다. 열분해 페로브스카이트 재료의. 이는 개선에 있어서 패키징 기술의 중요성을 강조합니다. 열 안정성 및 내구성 페로브스카이트 태양 전지의 특성을 연구하고, 패키징 구조를 더욱 최적화하기 위한 실험적 기반을 제공합니다.

포장되지 않은 테스트 셀과 포장된 테스트 셀의 개략도

캡슐화되지 않은 페로브스카이트 태양 전지 구조에는 페로브스카이트 층, 홀 수송 층(예: PTAA), 전자 수송 층 및 금속 전극 등이 포함됩니다. 캡슐화 재료로 폴리이소부틸렌(PIB) 또는 폴리올레핀(PO)을 사용하는 것과 같은 다양한 캡슐화 방법을 사용하는 전지 및 가능한 유리 커버 층.

85℃에서 어닐링한 후 캡슐화되지 않은 페로브스카이트 태양 전지와 캡슐화된 페로브스카이트 태양 전지의 분해 생성물°C 100시간

캡슐화되지 않은 구조의 일부 구성 요소는 분해 생성물을 생성하며 캡슐화 ~할 수 있다 분해 생성물의 강도를 효과적으로 감소시킵니다.. 동시에, 다양한 캡슐화 방법(예: 에지 밀봉)도 분해 생성물의 유출을 억제하는 데 일정한 효과가 있습니다. 또한, 다양한 셀(예: CsFAMA 및 FAMA)을 비교함으로써 재료 구성이 열 안정성에 미치는 영향을 더욱 이해할 수 있습니다. 캡슐화 솔루션의 효과를 평가하고 페로브스카이트 태양 전지의 안정성을 연구하는 것은 매우 중요합니다.

페로브스카이트 태양 전지가 상용화되려면 습기, 열, 빛과 같은 요인의 영향을 포함하여 장기적인 환경 스트레스를 견뎌내야 합니다. 표준 평가 방법인 이러한 IEC61215 테스트는 페로브스카이트 태양 전지가 상업적 응용 분야의 요구 사항을 충족할 수 있는지 판단하는 데 중요한 근거입니다.