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J-GLOBAL ID：202002250892867200   整理番号：20A1022471

チアゾール架橋ジケトピロロピロール系π共役重合体を用いた欠陥不動態化による空気処理ペロブスカイト太陽電池の安定性と性能の向上【JST・京大機械翻訳】

Enhanced stability and performance of air-processed perovskite solar cells via defect passivation with a thiazole-bridged diketopyrrolopyrrole-based π-conjugated polymer

著者 (2件)： Chang Chih-Yu (Department of Materials Science and Engineering, National Taiwan University of Science and Technology, Taipei 10607, Taiwan, Republic of China. [e-mail]) ,  Wang Chun-Chieh
資料名： Journal of Materials Chemistry A. Materials for Energy and Sustainability  (Journal of Materials Chemistry A. Materials for Energy and Sustainability)
巻： 8  号： 17  ページ： 8593-8604  発行年： 2020年 
JST資料番号： W0204B  ISSN： 2050-7488  CODEN： JMCAET  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 有機-無機ハロゲン化物ペロブスカイトの結晶粒界および/または膜表面における欠陥の最小化は,高効率で長期間の安定なペロブスカイト太陽電池(PeSCs)を製造するためにますます重要になっている。本研究では,不動態化層としてチアゾール架橋ジケトピロロピロール(DPP)系半導体高分子ポリ{3-(5-([2,2′-ビチオフェン]-5-イル)チアゾール-2-イル)-2,5-ビス(2-オクチルドデシル)-6-(チアゾール-2-イル)ピロロ[3,4-c]ピロール-1,4(2H,5H)-ジオン}(PTzDPPBTz)を用いて,PeSCsの性能と安定性を強化する有望な戦略を提示した。著者らの結果は,PTzDPPBTz中に存在する多数のLewis塩基官能基が,ペロブスカイト膜の微細構造を著しく変化させることなく,低配位Pb原子により生成された欠陥と空孔を効果的に不動態化でき,その良好な光電子特性を維持しながら,ペロブスカイト膜が優れた安定性を示すことを示した。一方,PTzDPPBTzの適切なエネルギーレベルは,界面での効率的な電荷移動を容易にすることができる。PTzDPPBTz不動態化層により,素子は光電流ヒステリシスなしで最大20.30%(安定化PCE=20.39%)の電力変換効率(PCE)を示し,不動態化層なしの素子の効率を上回った(PCE=16.58%)。重要なことに,PTzDPPBTz不動態化層は,高い相対湿度レベル(72±3%)で調製された空気処理素子にも適用でき,不活性雰囲気下で処理された素子に対して得られたものとほぼ同等のPCE(19.19%)を与えた。著者らの知る限りでは,19.19%が,70%を超える相対湿度で調製された空気処理PeSCsについて報告された最高のPCEを表している。さらに,モノリシック全ペロブスカイトスカイトタンデム太陽電池のための共役高分子ベース不動態化層を用いる実現可能性を初めて実証し,1.87Vの著しく高い開回路電圧(V_oc)を達成した。これは不動態化(1.76V)のないタンデム電池のものよりはるかに高い。より奨励的に,長期安定デバイスを,カプセル化層としてUV硬化性エポキシ/ポリ[ペルフルオロ(4-ビニルオキシ-1-ブテン(CYTOP)二層膜を簡単に適用することにより実証し,周囲空気中で890時間の連続操作後に,それらの初期PCEの約65%を保持した。著者らの発見は,欠陥不動態化による空気処理PeSCsの効率と安定性の両方を改善する新しい道を提供する。Copyright 2020 Royal Society of Chemistry All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： エネルギー準位 ,  界面 ,  結晶粒界 ,  光電流 ,  *太陽電池 ,  電荷移動 ,  *電池 ,  相対湿度 ,  *不動態化 ,  直列接続
準シソーラス用語： 官能基 ,  開回路電圧 ,  電力変換効率 ,  *ジケトピロロピロール ,  *ペロブスカイト太陽電池 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (1件)： 太陽電池  (NC03084O)

タイトルに関連する用語 (7件)： チアゾール ,  架橋 ,  共役重合体 ,  欠陥 ,  不動態化 ,  ペロブスカイト太陽電池 ,  安定性