페로브스카이트 태양 전지: 전하 수송 물질이 전력 변환 효율에 미치는 영향

최근 페로브스카이트 태양 전지(PSCs)의 발전은 태양광 커뮤니티에 쓰나미 효과를 가져왔습니다. PSC는 대규모 에너지 생산을 위해 용액 공정이 가능한 저비용의 최신 고성능 태양광 장치입니다. 이러한 장치의 전력 변환 효율(PCE)은 3.8%에서 20%를 초과하는 인증 값을 기록하는 전례 없는 증가를 경험했으며, 태양 전지 소재로서 페로브스카이트의 뛰어난 특성을 보여주었습니다. 염료 감광 태양 전지와 비교하여 페로브스카이트 태양 전지에서의 중요한 발전은 액체 전해질을 고체 상태의 전하 수송 물질(HTMs)로 대체한 것입니다. 예를 들어, 2,2',7,7'-테트라키스-(N,N-디-4-메톡시페닐아미노)-9,9'-스피로비플루오렌(Spiro-OMeTAD)과 같은 물질이 PCE 값을 향상시키고 셀 안정성을 개선하는 데 기여했습니다. 매끄럽고 균일한 형태를 생성하기 위한 페로브스카이트 결정성 개선 이후, 장치 내에서 양전하 및 음전하의 선택적이고 효율적인 추출이 PSC의 PCE를 결정했습니다. 본 리뷰에서는 PSC에서 전하 수송 및 추출을 담당하는 HTMs에 주로 초점을 맞추며, 이는 효율적인 장치의 필수 구성 요소 중 하나입니다. 여기에서는 PSC에 사용되는 전하 수송 물질의 분자 공학에서의 현재 최첨단 상태를 설명하고 이 기술의 시장 가능성을 위한 필수 요건을 강조합니다. 마지막으로, 고효율 PSC를 위한 새로운 기능성 HTMs의 분자 공학에 대한 전망을 포함합니다.