Perovskiet-zonnecellen (PSC's) hebben wereldwijd aandacht gekregen vanwege hun uitstekende vermogen-naar-elektriciteitsconversie-efficiëntie (PCE). Momenteel, Er is 22,1 procent gecertificeerde PCE behaald ten opzichte van die van CIGS en CdTe zonnecellen. Echter, er zijn nog enkele kritieke problemen die moeten worden opgelost om de commercialisering van PSC te bevorderen.

Perovskiet metaalhalogenide materialen, zoals CH ₃ NH ₃ PbI ₃ , hebben brede belangstelling gewekt op het gebied van foto-elektrische conversie, detecteren en luminescentie. Als een opkomende halfgeleider, dit type materiaal heeft duidelijke voordelen van een hoge lichtabsorptiecoëfficiënt, lange levensduur van de drager, lage defectdichtheid en excitonbindingsenergie, en lage fabricagekosten. De energieconversie-efficiëntie van de perovskiet-zonnecel (PSC's) is meer dan 22 procent, zelfs hoger dan die van multikristallijne siliciumcellen, wat de potentiële commerciële toepassing ervan impliceert. In het ontwikkelingsproces van PSC's, Chinese wetenschappers hebben bijgedragen aan de ontwikkeling van efficiënte PSC's zonder materiaal voor gatentransport, het verkennen van nieuwe materialen met foto-elektrische en luminescentie-eigenschappen, het reguleren van de materiaalfabricage, het integreren van apparaten met een groot oppervlak, en het onderzoeken van de stabiliteitskwestie van de cel.

Hier, Meng's groep van het Institute of Physics, Chinese Wetenschapsacademie, beoordeelt de nieuwste vooruitgang vanuit het perspectief van materiële structuur, fabricagetechnologie tot de kritische natuurkundige eigenschappen. Vooral voor de natuurkundige eigenschappen, de doping, gebreken, vervoerders, kruising en elektrisch veld, ionentransport en hun invloed op de halfgeleidereigenschappen worden besproken.

De dragereigenschap van ternair perovskiet is nauw verwant aan de zelfdoping, en de dragercontrole kan ook experimenteel worden gerealiseerd door het natuurkundig-chemische proces achter de materiaalfabricage te reguleren. In de tussentijd, onzuiverheidsatomen zouden een alternatief kunnen zijn voor de drageraanpassing. Door de p-type doping, een enkele heterojunctie op het TiO2 / perovskiet-interface werd waargenomen in de cel, waar de heterojunctie zich voornamelijk in het perovskietgebied bevindt. interessant, er werd geen duidelijke kruising gevonden bij de perovskiet/gattransporterende laaginterface, wat inhoudt dat de cel mogelijk geen p-i-n-cel is. Voor de defecteigenschappen sommige werken zijn gemeld. De defectdichtheid van deze in oplossing verwerkte perovskieten bij lage temperatuur is zo laag als 10 ¹⁵ cm ^-3 , wat dus bijdraagt ​​aan de lange levensduur van de drager. Onlangs, significant ionentransport in het materiaal is gevonden, die de doping en het defect in de cel zou herverdelen, waardoor het foto-elektrische gedrag en de stabiliteit worden beïnvloed.

Deze fysische eigenschappen spelen een essentiële rol in de werking van de cel en moeten grondig worden begrepen. Voor de cel, de lage stabiliteit is de belangrijkste beperking voor de verdere ontwikkeling, en de fysica-stabiliteit heeft het kritische effect. Er wordt geloofd dat, met aanzienlijke inspanningen voor de ontwikkeling van nieuwe hybride perovskietmaterialen en nieuwe fabricagetechnieken, een betrouwbare perovskiet fotovoltaïsche technologie kan in de toekomst worden gerealiseerd.