초록 ▼

최근 높은 효율을 기록하며 많은 관심을 받고 있는 페로브스카이트 물질이지만, 아직 이 물질의 fundamental 연구는 많이 진행되어있지 않다. 본 연구실에서는 process conditioning을 통한 페로브스 카이트 태양전지의 효율개선과 아직 이해가 부족한 페로브스카이트 물질의 기본적인 물성을 이해하는 연구를 동시에 진행하여 페로브스카이트 물질에 대한 fundamental research를 수행하였다.
-MAPbI3 regular structure를 이용하여 15%의 효율을 달성함.
-flexible perovsk

최근 높은 효율을 기록하며 많은 관심을 받고 있는 페로브스카이트 물질이지만, 아직 이 물질의 fundamental 연구는 많이 진행되어있지 않다. 본 연구실에서는 process conditioning을 통한 페로브스 카이트 태양전지의 효율개선과 아직 이해가 부족한 페로브스카이트 물질의 기본적인 물성을 이해하는 연구를 동시에 진행하여 페로브스카이트 물질에 대한 fundamental research를 수행하였다.
-MAPbI3 regular structure를 이용하여 15%의 효율을 달성함.
-flexible perovskite solar cell을 합성하기 위해서 기존에 사용하던 TiO2 electron transporting layer를 ZnO thin film으로 대체하여 유연한 ITO 전극 위에 페로브스카이트 태양전지를 합성하여 12%의 효율을 기록함.
-저온 Ⅰ-Ⅴ측정, magnetic Hall measurement,KPFM,conductive AFM 측정들을 통해 MAPbI3라는 물질의 fundamental property를 규명하기 위한 연구를 진행함.

Abstract ▼

Inorganic-organic hybrid lead halide perovskite solar cells have recently become the center of photovoltaic research due to their remarkable progress in the past few years. In this work we have taken the first crucial steps to 1) fabricate high-efficiency, high-stability, thin film-like inorganic-or

Inorganic-organic hybrid lead halide perovskite solar cells have recently become the center of photovoltaic research due to their remarkable progress in the past few years. In this work we have taken the first crucial steps to 1) fabricate high-efficiency, high-stability, thin film-like inorganic-organic hybrid perovskite solar cells, 2) fabricate flexible perovskite solar cells using low-temperature processes and 3) understand the fundamental physics involved in the workings of perovskite solar cells. First, compact and large grain sized perovskite absorber layers were fabricated leading to hysteresis-free devices with efficiencies over 15 %. Second, alternative electron transporting layers with low-temperature processes were used to fabricate flexible perovskite solar cells. Lastly, characterization using low-temperature I-V and Hall measurements of the perovskite absorber were undertaken as well as KPFM measurements, which showed similarities with thin-film solar cells, such as CIGS and CZTS, suggesting that the physics involved in thin-film solar cells could be applied to perovskite solar cells as well.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 초록 ... 3
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• CONTENTS ... 6
• 목차 ... 7
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 8
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 10
• 제1절. Pb-free 페로브스카이트 태양전지 동향 ... 10
• 제2절. 신규전하전달 소재 연구동향 ... 10
• 제3절. Flexbile perovskite solar cells ... 12
• 제4절. 히스테리시스 현상에 관한 연구 동향 ... 13
• 제5절. 신규 페로브스카이트의 상평형도의 이해와 전기적 특성의 분석 ... 14
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 15
• 제1절. 고효율, 고신뢰성 박막 페로브스카이트 태양전지 합성 ... 15
• 1. Regular 구조를 이용한 15% 이상의 고효율 페로브스카이트 태양전지 합성 ... 15
• 2. Regular 구조를 이용한 히스테리시스 없는 고신뢰성 페로브스카이트 태양전지 합성 ... 15
• 3. 열처리 공정 최적화를 통한 large-size compact 페로브스카이트 박막 합성 ... 18
• 제2절 저온공정을 이용한 박막 물질을 통해 유연 페로브스카이트 태양전지 개발 ... 19
• 1. ZnO를 이용한 유연 페로브스카이트 태양전지 합성 ... 19
• 2. Inverted 구조를 이용한 유연 페로브스카이트 태양전지 합성 ... 20
• 제3절. MAPbI3 페로브스카이트 물질의 물리적 특성 연구 ... 21
• 1. 저온 I-V & Hall 측정 분석 ... 21
• 2. KPFM 분석 ... 23
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 24
• 제1절. 목표달성도 ... 24
• 제2절. 기여도 ... 24
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 26
• 1. 지식재산권 확보 ... 26
• 2. 논문게재 ... 26
• 3. 산업계에 임팩트 ... 26
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 27
• 제1절. 새로운 Pb-free 페로브스카이트 광활성층을 위한 맞춤형 전하전달 소재 개발 ... 27
• 제2절. Hysteresis 최소화 소재 및 소재 구조 개발 ... 28
• 제7장 참고문헌 ... 30
• 끝페이지 ... 31