エネルギー科学：曲線因子が86％を超えるセンチメートルスケールのペロブスカイト太陽電池

ペロブスカイト太陽電池は、効率や安定性の急速な向上によって、新たな光起電力技術の最前線に位置している。最先端の電池は、理論的最小値に近い電圧損失と、1に近い内部量子効率を示すが、変換効率は曲線因子によって制限されている（83％未満で、ショックレー–クワイサー限界の約90％より低い）。この制約は、ペロブスカイト吸収体と電池電極の間の電荷輸送が理想的でないことに起因する。従って、効率を向上させるには、電荷輸送層の直列電気抵抗を低減することが重要である。今回我々は、逆ドープ過程を取り入れて、電荷輸送性能が極めて優れた窒素ドープ酸化チタン電子輸送層を作製した。この電荷輸送材料をペロブスカイト太陽電池に組み込むことによって、曲線因子が86％を超え平均曲線因子が85.3％の1 cm²の電池が実証された。我々はまた、1 cm²の電池について22.6％という認証定常状態効率（逆電流–電圧スキャンから23.33 ± 0.58％）も報告する。

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