太陽光発電：ペロブスカイト太陽電池における逆バイアス軽減のための組み込み型メモリスター

確立された技術に匹敵する電力変換効率を示すペロブスカイト太陽電池（PSC）は、その汎用性、低いコスト、エネルギー効率の高い製造工程も考慮すると、将来の光起電力技術になると大いに期待されている。しかし、PSCは中程度の逆バイアス下で安定ではなく、これは、例えばモジュールが部分的に日陰になる、もしくはPSCを直列接続で設置する場合など、実世界での運用において避けられない状況である。この問題に取り組む方法は、デバイスアーキテクチャーを設計してブレークダウン電圧を向上させ、逆バイアスの悪影響を軽減することに重点を置いてきた。今回我々は、逆バイアス問題を完全に解決する、全く異なる手法を提示する。我々はMemsolによって、太陽電池を保護しつつ、同時にバイパス素子としても機能するメモリスターを組み込んだ太陽電池の新しい概念を開発した。このメモリスターは、追加的な金属–絶縁体スタックをエリア選択的に堆積することによって実現され、ペロブスカイトおよび電極と太陽電池部品を共有している。逆バイアス試験と日陰試験によって、Memsolが安定状態を維持し、照明やバイアス条件に依存して、低抵抗バイパス状態とフル効率太陽電池動作を自動的に切り替えることが示された。Memsolの概念は実験室において9セルストリングで実証されており、我々はこの概念が大型モジュールに実装され、商業化を加速し、外部バイパスダイオードを不要にする可能性があると期待する。

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