DGIST宣布,由DGIST能源工程系的Choi Jong min教授领导的研究团队通过在钙钛矿量子点太阳能电池(下一代太阳能电池材料)背面实现纳米结构电极,提高了太阳能电池的光吸收能力和光电流产生。此外,该团队系统地验证了纳米结构形状和太阳能电池效率之间的相关性,以及在有机材料中形成纳米图案的优化条件。
钙钛矿型量子点太阳能电池作为下一代太阳能电池,由于其发电效率迅速提高,近年来备受关注。太阳能电池的效率主要取决于其吸收光和将光产生的电荷传输到电极的能力。虽然钙钛矿量子点具有优异的光电性能,但它们在产生光电流方面存在局限性,因为它们在制造太阳能电池时不会形成厚的光吸收层。
同时,由DGIST能源工程系Choi Jong min教授领导的研究团队通过将钙钛矿量子点太阳能电池的后电极形成纳米结构,增强了光吸收和光电流,同时保持了优化电荷提取量的厚度。研究团队通过纳米压印光刻在钙钛矿量子点太阳能电池的空穴传输层上形成纳米图案,并沿空穴传输层纳米图案的曲线均匀地在其顶部沉积电极材料,从而成功实现了后纳米结构电极。
此外,研究团队形成了不同高度和周期的纳米结构后电极,以验证纳米结构形状、光吸收能力和太阳能电池因纳米结构而产生的电损耗之间的关系。之后,该团队设计了光学和电学有效的纳米结构后电极,并在光学上增强了太阳能电池的光吸收能力,最大限度地提高了太阳能电池的效率,而没有电损耗。
该团队还基于有机材料的玻璃化转变温度和柔韧性之间的关系,验证了纳米压印光刻的最佳条件,有机材料广泛用作包括太阳能电池在内的光电器件的电荷转移材料。这些成果有望为未来利用有机材料作为电荷传输层形成各种光电器件纳米图案的研究做出贡献。