太陽電池：高ミラー指数面のコヒーレント成長によるペロブスカイト太陽電池の改良

マイクロメートルの厚さの高品質ペロブスカイト膜を得ることは、効率的で安定なp型-真性-n型（p-i-n）ペロブスカイト太陽電池を実現させる上でカギとなるが、これは依然として難題である。今回我々は、コヒーレントな結晶粒界を形成することによって、マイクロメートル厚さの高品質ホルムアミジニウム系ペロブスカイト膜を作製する効果的な方法を報告する。この膜は、安定化させた雰囲気中で、低ミラー指数面に配向した結晶粒の上に、高ミラー指数面に配向した結晶粒を成長させたものである。結果として得られたマイクロメートル厚さのペロブスカイト膜は、結晶粒界と結晶粒が改良されており、安定な材料特性と極めて優れたオプトエレクトロニクス性能を示した。小面積太陽電池において26.1％という効率が達成され、1 cm²のデバイスで24.3％という効率が、5 cm × 5 cmのミニモジュールで21.4％という効率が実現された。安定化雰囲気中で処理されたこれらのデバイスは、四季を通じて高い再現性を示した。封止されたデバイスは、周囲空気中で光と熱の両ストレス要因の下で優れた長期安定性を示した。

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