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인용수 52
·2022
Homogeneously Miscible Fullerene inducing Vertical Gradient in Perovskite Thin‐Film toward Highly Efficient Solar Cells
Kyusun Kim, Ziang Wu, Jiye Han, Yue Ma, Sangsu Lee, Sung‐Kwang Jung, Jin‐Wook Lee, Han Young Woo, Il Jeon
IF 27.8 (2022) Advanced Energy Materials
초록

풀러렌 기반 n형 전하 수집(charge-collecting) 소재는 고성능 페로브스카이트 태양전지에 대한 해결책으로 부상해 왔다. 그러나 풀러렌 종(species)의 극성 용매와의 비혼화성(immiscibility) 때문에 풀러렌 소재의 페로브스카이트 태양전지 적용은 소자 구조 측면에서 제한적이며, 소자 시스템에는 소량의 풀러렌 첨가제만 도입되어 왔다. 이를 극복하기 위해, 트리에틸렌글리콜 모노메틸 에터 사슬이 부착된 풀러렌 유도체를 합성하고 이를 정상형(normal-type) 페로브스카이트 태양전지에 적용하였다. 새로 합성된 풀러렌은 극성 용매에서 우수한 용해성을 보인다. 상용화 가능한(full miscible) 풀러렌을 페로브스카이트 소자에 도입하고 유리한 수직 그라디언트를 유도하기 위한 새로운 접근법을 제안한다. 전자 수송층(electron-transporting layer) 위에 오버코트(overcoat)를 형성한 뒤 수 분간 대기하면, 풀러렌 유도체가 풀러렌 도핑된 페로브스카이트 활성 필름 속으로 점진적으로 침투한다. 직접 혼합, 오버코팅 및 대기(waiting) 기술을 결합하여 페로브스카이트 태양전지를 제작함으로써, 현저하게 높은 소자 효율 23.34%를 달성하였다. 높은 성능은 수직 그라디언트를 갖는 풀러렌 첨가제가 페로브스카이트의 결함 자리(defect sites)를 효과적으로 패시베이션(passivation)하고, 오버코트가 전하 전달(charge transfer)을 향상시키는 데 기인한다. 소자 성능은 국립 연구소(national laboratory)에서 인증되었으며, 이는 풀러렌 첨가제를 사용한 페로브스카이트 태양전지 중 최고 효율이다.

*본 초록은 AI를 통해 원문을 번역한 내용입니다. 정확한 내용은 하기 원문에서 확인해주세요.

키워드
FullereneMaterials sciencePerovskite (structure)Chemical engineeringSolubilityNanotechnologyOrganic chemistryChemistry
타입
Article
IF / 인용수
27.8 / 52
게재 연도
2022