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성능유지 700시간, 차세대 태양전지 “페로브스카이트”의 첨가제를 발견
岡山(오카야마)대학이 확인
2024년 02월 06일 테크놀로지
그림1 (a) 페로브스카이트 태양전지의 모식도. (b, c) 첨가제(b) 있는 경우와 (c) 없는 경우의
페로브스카이트 태양전지의 출력특성. (d) 전력변환효율(PCE)의 열화특성.
페로브스카이트 태양전지의 모식도(오카야마 대학 제공)
오카야마 대학의 엘보이 하이섬 외국인 객원연구원, 鈴木(스즈키)조교수 등의 연구팀은, 페로브스카이트 태양전지의 성능과 안정성을 높이는 첨가제 “벤조페논”(BP)을 발견했다. BP를 첨가한 페로브스카이트 태양전지에 있어서, 실온 또한 습도가 30%의 환경에서, 700시간을 경과한 후에도, 태양전지의 성능을 90%유지하는 높은 안정성이 얻어지는 것을 확인했다.
BP를 첨가하지 않은 경우, 태양전지의 전력변환효율(PCE)이 급속히 열화하고, 동일한 조건하에서 300시간 이내에 초기값의 30%의 성능밖에 유지할 수 없었다. 페로브스카이트 태양전지는 종래의 실리콘 태양전지에 비해 제작공정이 용이하다. 필름 형상의 유연한 태양전지를 만들 수 있고, 발전효율은 실리콘제와 같은 정도이기 때문에, 저렴하고 다양한 장소에 활용할 수 있는 태양전지로서 주목받고 있다. 하지만 페로브스카이트 재료의 환경안정성이 낮은 것이 과제였다.
BP의 첨가로 이 결점을 보완할 수 있으면, 고성능 및 고안정성의 페로브스카이트 태양전지로서 에너지 하베스팅(환경발전)이나 IoE(인터넷 오브 에브리싱)의 발전에 기여한다.
미국 화학회발행의 학술지 ACS 어플라이드 머티리얼즈 앤 인터페이시즈에 게재되었다.
일간공업신문 2024년 02월 05일