화석연료 중심의 에너지 수급에서 기후 변화 대응 및 에너지 전환 등 환경에 대한 관심을 통해 국제적인 판도가 바뀌고 있다. 이러한 흐름 속에서 국내외서 신재생에너지 연구개발에 대한 집중적인 투자가 계속해서 이루어지고 있다. 신재생에너지 중 하나인 태양전지는 ...
화석연료 중심의 에너지 수급에서 기후 변화 대응 및 에너지 전환 등 환경에 대한 관심을 통해 국제적인 판도가 바뀌고 있다. 이러한 흐름 속에서 국내외서 신재생에너지 연구개발에 대한 집중적인 투자가 계속해서 이루어지고 있다. 신재생에너지 중 하나인 태양전지는 빛 에너지를 전기에너지로 변환시키는 기술을 일컫는데 소음과 악취가 없고 무공해 자원이기 때문에 이에 대한 관심도가 높아지고 있다. 그 중에서 차세대 태양전지 후보지인 페로브스카이트 태양전지는 짧은 기간내에 높은 효율 향상과 수많은 연구결과가 쏟아지고 있다. 본 논문에서는 고효율뿐만 아니라 동작 안정성을 가진 페로브스카이트 태양전지 최적화 과정을 통해 연구가 진행되었다. 첫번째 연구에서는 페로브스카이트의 상 안정성을 위해 사용되는 MAPbBr¬3의 양을 줄인 후 광전변환효율과 안정성에 대한 영향을 조사하였다. 두번째 연구에서는 합성된 PbI2-DMSO complex를 사용하여 소자 최적화를 진행하였고 steady-state PL과 TRPL분석을 통해 개방 전압 상승을 확인하였으며 23.5%의 효율과 안정성 데이터를 얻었다. 마지막 연구에서는 유리 전이 온도가 높은 합성된 2EC라는 정공 수송 물질을 페로브스카이트 태양전지에 적용하는 실험을 진행하였고 그 결과 단일 소자 24.12%의 광전변환효율을 얻었다. 본 연구는 정공수송물질과 페로브스카이트 구성물질에 대한 조절로 고효율과 동작 안정성을 갖는 페로브스카이트 태양전지에 대한 가능성에 대해 나타내었다.
화석연료 중심의 에너지 수급에서 기후 변화 대응 및 에너지 전환 등 환경에 대한 관심을 통해 국제적인 판도가 바뀌고 있다. 이러한 흐름 속에서 국내외서 신재생에너지 연구개발에 대한 집중적인 투자가 계속해서 이루어지고 있다. 신재생에너지 중 하나인 태양전지는 빛 에너지를 전기에너지로 변환시키는 기술을 일컫는데 소음과 악취가 없고 무공해 자원이기 때문에 이에 대한 관심도가 높아지고 있다. 그 중에서 차세대 태양전지 후보지인 페로브스카이트 태양전지는 짧은 기간내에 높은 효율 향상과 수많은 연구결과가 쏟아지고 있다. 본 논문에서는 고효율뿐만 아니라 동작 안정성을 가진 페로브스카이트 태양전지 최적화 과정을 통해 연구가 진행되었다. 첫번째 연구에서는 페로브스카이트의 상 안정성을 위해 사용되는 MAPbBr¬3의 양을 줄인 후 광전변환효율과 안정성에 대한 영향을 조사하였다. 두번째 연구에서는 합성된 PbI2-DMSO complex를 사용하여 소자 최적화를 진행하였고 steady-state PL과 TRPL분석을 통해 개방 전압 상승을 확인하였으며 23.5%의 효율과 안정성 데이터를 얻었다. 마지막 연구에서는 유리 전이 온도가 높은 합성된 2EC라는 정공 수송 물질을 페로브스카이트 태양전지에 적용하는 실험을 진행하였고 그 결과 단일 소자 24.12%의 광전변환효율을 얻었다. 본 연구는 정공수송물질과 페로브스카이트 구성물질에 대한 조절로 고효율과 동작 안정성을 갖는 페로브스카이트 태양전지에 대한 가능성에 대해 나타내었다.
The international situation is moving away from fossil-fuel centered energy supply and demand climate change responses and relevant energy conversion methods. In this trend, intensive investment in research and development of new and renewable energy continues across the world. solar cells, one of t...
The international situation is moving away from fossil-fuel centered energy supply and demand climate change responses and relevant energy conversion methods. In this trend, intensive investment in research and development of new and renewable energy continues across the world. solar cells, one of the new renewable energies, refers to a technology that converts light energy into electric energy, and since it is a pollution-free resource without noise and odor, interest in this is increasing. Among them, perovskite solar cells, which are candidates for next-generation solar cells, have demonstrated high efficiencies and numerous research achievements within a short period of time. In this thesis, research was conducted through an optimization process of perovskite solar cells with high efficiency as well as operational stability. In the first study, the effect of the amount MAPbBr3 used for phase stability of perovskite on the PCE and stability was investigated. In the second study, the device was optimized using the synthesized PbI2-DMSO complex, and the increase in open-circuit voltage is attributed to improved steady-state PL and TRPL. Efficiency of 23.5% was obtained along with stability study. In the last study, an experiment was conducted in which a synthesized hole transport material called 2EC having a high glass transition temperature was applied to a perovskite solar cell, and as a result, a power conversion efficiency (PCE) of 24.12% was obtained. This study showed the possibility of fabricating a perovskite solar cell with high efficiency and operational stability by controlling the hole transport material and the perovskite constituent material.
The international situation is moving away from fossil-fuel centered energy supply and demand climate change responses and relevant energy conversion methods. In this trend, intensive investment in research and development of new and renewable energy continues across the world. solar cells, one of the new renewable energies, refers to a technology that converts light energy into electric energy, and since it is a pollution-free resource without noise and odor, interest in this is increasing. Among them, perovskite solar cells, which are candidates for next-generation solar cells, have demonstrated high efficiencies and numerous research achievements within a short period of time. In this thesis, research was conducted through an optimization process of perovskite solar cells with high efficiency as well as operational stability. In the first study, the effect of the amount MAPbBr3 used for phase stability of perovskite on the PCE and stability was investigated. In the second study, the device was optimized using the synthesized PbI2-DMSO complex, and the increase in open-circuit voltage is attributed to improved steady-state PL and TRPL. Efficiency of 23.5% was obtained along with stability study. In the last study, an experiment was conducted in which a synthesized hole transport material called 2EC having a high glass transition temperature was applied to a perovskite solar cell, and as a result, a power conversion efficiency (PCE) of 24.12% was obtained. This study showed the possibility of fabricating a perovskite solar cell with high efficiency and operational stability by controlling the hole transport material and the perovskite constituent material.
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