Le celle solari perovskite (PSC) hanno ricevuto l'attenzione mondiale grazie all'eccellente efficienza di conversione da energia a elettricità (PCE). Attualmente, È stato raggiunto il 22,1% di PCE certificato rispetto a quelli delle celle solari CIGS e CdTe. Però, ci sono ancora alcune criticità da risolvere per favorire la commercializzazione del PSC.
Materiali a ioduri metallici perovskite, come CH 3 NH 3 PbI 3 , hanno suscitato ampio interesse nel campo della conversione fotoelettrica, rilevamento e luminescenza. Come un semiconduttore emergente, questo tipo di materiale presenta vantaggi distinti di elevato coefficiente di assorbimento della luce, lunga durata del vettore, bassa densità di difetti ed energia di legame degli eccitoni, e basso costo di fabbricazione. L'efficienza di conversione energetica della cella solare perovskite (PSC) ha superato il 22 percento, anche superiore a quello delle celle in silicio multicristallino, implicando la sua potenziale applicazione commerciale. Nel processo di sviluppo dei PSC, Gli scienziati cinesi hanno contribuito allo sviluppo di PSC privi di materiale per il trasporto di fori efficienti, esplorare nuovi materiali con proprietà fotoelettriche e di luminescenza, regolare la fabbricazione del materiale, l'integrazione di dispositivi di grandi dimensioni, e indagando sul problema della stabilità della cellula.
Qui, Il gruppo di Meng dell'Istituto di Fisica, Accademia cinese delle scienze, esamina l'ultimo progresso dal punto di vista della struttura materiale, tecnologia di fabbricazione alle proprietà fisiche critiche. Soprattutto per le proprietà fisiche, il doping, difetti, vettori, giunzione e campo elettrico, vengono discussi il trasporto di ioni e la loro influenza sulle proprietà dei semiconduttori.
La proprietà del vettore della perovskite ternaria è strettamente correlata all'autodoping, e il controllo del vettore può anche essere realizzato sperimentalmente regolando il processo fisico-chimico alla base della fabbricazione del materiale. Nel frattempo, gli atomi di impurità potrebbero essere un'alternativa per la regolazione del portatore. A causa del drogaggio di tipo p, nella cellula è stata osservata una singola eterogiunzione all'interfaccia TiO2/perovskite, dove l'eterogiunzione si trova principalmente nella regione della perovskite. interessante, nessuna giunzione evidente è stata trovata all'interfaccia dello strato di trasporto perovskite/foro, il che implica che la cellula potrebbe non essere una cellula p-i-n. Per le proprietà del difetto, sono stati segnalati alcuni lavori. La densità dei difetti di queste perovskiti lavorate in soluzione a bassa temperatura è di soli 10 15 cm -3 , che contribuisce così alla lunga durata del vettore. Recentemente, è stato trovato un trasporto ionico significativo nel materiale, che ridistribuirebbe il doping e il difetto nella cellula, influenzando così il comportamento fotoelettrico e la stabilità.
Queste proprietà fisiche giocano un ruolo essenziale nel funzionamento della cellula e devono essere comprese a fondo. Per la cellula, la bassa stabilità è il principale limite al suo ulteriore sviluppo, e la stabilità fisica ha l'effetto critico. Si crede che, con un notevole sforzo verso lo sviluppo di nuovi materiali ibridi di perovskite e nuove tecniche di fabbricazione, un'affidabile tecnologia fotovoltaica perovskite può essere realizzata in futuro.
