摂氏60度の強烈な太陽光に1,000時間以上さらされたテストでは、改良された太陽電池の性能低下は5パーセント未満にとどまったと研究者らは学術誌「サイエンス」に発表した。ペロブスカイト太陽電池はシリコンベースの太陽光発電に徐々に追いつきつつあります。研究者らはすでに、シリコン太陽電池の効率が約 25 パーセントであるのに対し、効率を 22 パーセント以上に高めることに成功しています。しかし、EPFLが木曜日に説明したように、最も効率的なペロブスカイトモデルは特に長持ちするわけではありません。
電子正孔
問題となるのは、太陽電池内で正電荷 (「正孔」) を選択的に輸送する材料です。 20％を超える収率を達成できる「正孔輸送材料」（HTM）は、これまで高価で有機的なプロトタイプであり、性能の長期安定性に悪影響を及ぼしました。有望な代替品はチオシアン酸銅(I) (CuSCN) ですが、これまでのところその使用はほとんど成功していません。 EPFL の研究者である Neha Arora 氏と M. Ibrahim Dar 氏による新たな開発では状況が異なります。一方で、彼らは CuSCN を非常に薄い高品質の層として太陽電池に適用する方法を開発しました。
追加のグラフェン層
一方で、太陽電池の構造にグラフェン層を追加しました。これは、CuSCN と金層の間の分離として機能し、CuSCN を化学的に安定に保ちます。 EPFLによれば、60度で1,000時間太陽に長期間さらされた後でも、この新しいモデルは元の効率の95パーセント以上を維持したという。これは、現在活発に研究されている高価な有機HTMを用いたペロブスカイト太陽電池よりもさらに優れています。
声明によると、「これはペロブスカイト太陽電池研究における大きな進歩であり、この有望な新しい太陽光発電技術の広範な商業応用への道を開くものである」とグレッツェル氏は述べた。
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