이 전지는 25.56%의 높은 초기 효율을 보였으며 85℃, 85% 상대습도에서 1000시간을 작동한 뒤에도 초기 효율의 85% 이상을 유지했다.
페로브스카이트 태양전지는 상용 실리콘 전지보다 이론적으로 태양광을 전기로 전환하는 효율이 높고, 비용이 저렴한 차세대 전지다.
실험실 수준에서는 이미 27%의 효율을 기록해 실리콘 전지를 넘어선 이 전지가 상용화 단계에 이르지 못한 이유 중 하나는 내열성이다.
연구팀은 tBP(4-tert-Butylpyridine) 대신 에틸렌 카보네이트(Ethylene Carbonate)라는 물질을 사용해 내열 페로브스카이트 전지를 만들었다.
tBP는 태양전지 정공수송층 부분에 넣는 첨가제다. 효율은 올리지만, 정공수송층의 유리전이 온도를 80℃ 이하로 낮춰 전지가 고온을 견디지 못하게 한다. 유리전이는 정공수송층이 액체 상태에 가까워지는 현상이다.
에틸렌 카보네이트로 만든 전지는 25.56%의 광전변환 효율(PCE)을 기록했다. 이는 tBP를 쓰지 않는 전지 중에서 세계 최고 수준의 효율이다. 또 보호 필름을 입히는 봉지 공정을 거쳤을 때도 효율 저하가 거의 없다.
이 전지는 100㎠ 면적의 모듈로 제작됐을 때도 22.14%의 높은 효율을 보였다. 에틸렌 카보네이트가 tBP만큼 리튬비스마이드(LiTFSI) 도핑제를 균일하게 잘 녹일 수 있기 때문이다. tBP는 정공수송층에 LiTFSI를 잘 녹도록 돕는 물질로, LiTFSI가 잘 도핑되면 정공수송층의 전하 전달 성능이 향상돼 전체 태양전지의 효율이 높아진다. 이다예기자
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