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미국 연구팀, 효율 16.19% 2D/3D 주석 페로브스카이트 전지 공기 안정성 기록 주장

미국 톨레도대(UToledo) 연구팀이 납(Pb)을 쓰지 않는 주석(Sn) 기반 2D/3D 페로브스카이트 태양전지를 제작해 지금까지 보고된 것 중 가장 공기 안정성이 높다고 밝혔다. 연구팀은 페네틸암모늄(PEA)과 그 할로겐 유도체를 스페이서로 비교한 결과 4-클로로페네틸암모늄 요오드화물(4ClPEAI)이 가장 효과적이었다고 보고했다. 소자는 ITO 기판, PEDOT:PSS 정공수송층, 2D/3D 페로브스카이트 흡수층, ICBA 전자수송층, BCP 버퍼층, 은(Ag) 전극으로 구성됐으며, 스페이서 염을 5 mol% 첨가했다. 4ClPEAI 소자의 광전변환효율은 16.19%였고, 14개 소자 평균 효율은 대조군 10.34%에서 15.88%로 상승했으며 밴드갭은 약 1.44 eV를 유지했다. 건조 공기 중에서 1,600시간 이상 초기 효율의 95%를 유지했고, 55℃ 대기 중 연속 1-sun 조사 조건에서는 1,000시간 후 80%를 유지했다. 연구 결과는 'A chlorinated organic cation enables stable 2D/3D tin iodide perovskite photovoltaics' 제목으로 Nature Materials에 게재됐다.

9월 25일