게시 및 게시 날짜 : 2015/08/03

바카라 사이트 쿠폰 리드 페 로브 스카이 트 태양 전지의 생성 층 형성 과정의 실시간 분석

-처음으로, 결정 형성 과정에서 비정상적인 확산 현상은 Spring-8 x-rays-를 사용하여 확인되었습니다

포인트

  • 발전 층 형성 공정의 상세한 관찰은 초당 10 프레임에서 X-ray 2D 검출기를 사용하여
  • 결정 형성 과정에서 비정상적인 확산 및 유체 방향 변화와 같은 단일 현상을 측정
  • 발전 층 및 장치 제조 공정의 구조적 분석을 통한 미래의 연구 및 개발 가속


요약

국립 고급 산업 과학 기술 연구소 [Nakabachi Ryoji 의장] (이하 "AIST"라고 언급 됨), 태양 광 발전 연구 센터 [연구 센터 디렉터 Matsubara Koji], 바카라 사이트 쿠폰농 박막 팀 Miyadera Tetsuhiko 및 Chikamatsu Masayuki 및 기타 연구 팀, Kogawawawawawawawawawawawa thomoki와 함께 Collorsane과 함께 Collorsed를 보냈습니다 사무실, 고 가상의 가벼운 과학 연구 센터 [의장 Doi Yoshiharu] (이하 "Jasri"라고 함) 및바카라 사이트 쿠폰 리드 페 로브 스카이 트 태양 전지대형 싱크로스크 시설 Spring-8X- 선 회절발전 레이어의 과정 명확 해졌습니다

바카라 사이트 쿠폰 리드 페 로브 스카이 트 태양 전지는 매우 효율적이고 저렴한 태양 전지 일 것으로 예상되며 R & D 경쟁은 가속화되고 있습니다 그러나 고효율이 필요합니다재현성제조 과정에는 제작의 어려움과 같은 많은 도전이 있습니다 이번에는 X- 선 회절 방법을 사용하여 제조 공정에서 초당 10 프레임의 슈팅 속도로 발전 층의 형성을 관찰했습니다이상 확산와 같은 현상을 처음 발견 한 것은 이번이 처음입니다 발전 계층 형성 공정에서 얻은 지식에 기초하여, 발전 층의 무료 분석과 장치 제조 공정 개발에 의해 연구 개발의 추가 가속이 예상된다 이 연구에 대한 자세한 내용은 2015 년 8 월 3 일 22:00 (일본 시간)의 미국 학문 저널을 참조하십시오나노 편지의 온라인 버전에 게시되었습니다

바카라 사이트 쿠폰 리드 페 로브 스카이 트 태양 전지 제조 공정의 실시간 관찰 다이어그램
바카라 사이트 쿠폰 리드 페 로브 스카이 트 태양 전지를 제조하는 과정의 실시간 관찰


개발의 사회적 배경

바카라 사이트 쿠폰 납 페 로브 스카이 트 태양 전지의 전환 효율이 2013 년에 15%를 초과하는 것으로보고 된 이후, 연구 개발이 활발히 진행되고 있으며 현재 20% 이상이보고되었습니다 고도로 효율적이고 저렴한 태양 전지가 될 것으로 예상되지만, 높은 재현성을 갖는 매우 효율적인 태양 전지를 생산하기가 어렵다는 것은 문제입니다

높은 재현성으로 높은 효율을 달성하기 위해, 제조 중에 전력 계층 형성을 생성하는 메커니즘을 명확히하는 것이 중요하다고 생각되지만, 이전의 연구는 충분한 속도로 실시간 관찰을 수행하지 않았으며, 생성 전력 층 형성 공정에 대한 이해는 충분하지 않았다

연구 기록

AIST는 고효율 및 저렴한 태양 전지를 목표로 연구 개발을 수행하고 있으며, 기본 연구에서 전력 계층 형성을 생성하는 메커니즘에 이르기까지 바카라 사이트 쿠폰적 리드 페 로브 스카이 트 태양 전지에서 일관되게 작동하고 있습니다 특히, 이번에는 대형 싱크로트론 방사선 시설 Spring-8을 사용할 수 있습니다빔라인BL46XU는 Synchrotron X- 선 회절 이미지를 사용하여 실시간 관찰에서 수행되었으며, 이는 초당 10 프레임에 의해 얻어졌으며 전력 층 형성을 생성하는 메커니즘을 명확히하기 위해 노력했습니다

또한,이 연구의 일부는 National Institute of Science and Science and Creative Research Promotion Project의 국립 과학 기술 연구소 (National Institute of Science and Technology)의 전략적 창의적 연구 홍보 프로젝트 (National Institute of Science and Technology)의 전략적 창의적 연구 홍보 프로젝트 (National Institute of Science and Technology)의 전략적 창의적 연구 홍보 프로젝트 (National Institute of Science and Technology)의 전략적 창의적 연구 홍보 프로젝트의 지원을 제공했습니다

연구 컨텐츠

바카라 사이트 쿠폰 리드 페 로브 스카이 트 태양 전지의 발전 층을 구성하는 페 로브 스카이 트 결정은 리드 요오드화 (PBI2와 같은 리드 할라이드 및 메틸 아민 요오드 라이드 (CH3NH3i)와 같은 할로겐화 바카라 사이트 쿠폰 아민을 혼합하여 형성됩니다 무화과 도 1은 각 물질의 분자 구조와 결정 구조를 개략적으로 보여준다

각 물질의 결정 구조 및 분자 구조의 개략도
그림 1 각 물질의 결정 구조 및 분자 구조의 개략도

이번에는 대형 싱크로트론 방사선 시설의 X- 레이 빔라인에서 PBI를 소개 할 것입니다2박막과 ch3NH3I의 용액을 떨어 뜨려 페 로브 스카이 트 결정을 형성하는 과정은 X- 선 회절에 의해 관찰되었다 X- 선 2D 검출기를 사용하여, 샘플로부터 산란 된 회절 된 X- 선 데이터를 초당 10 프레임으로 획득하고, 결정 형성의 역학을 분석 하였다

그림 2는 원료 PBI를 보여줍니다211242_113432| 매체로서, ch3NH3내가 확산 될 때, 그것은 매체의 이질성을 반영하여 수지상 영역으로 분기된다고 생각된다

X- 선 회절 강도의 시간적 변화 (A) 및 PBI2 배지를 통한 CH3NH3I 프로세스의 도식 다이어그램 (b)
그림 2 X- 선 회절 강도의 시간 변동 (a) 및 PBI2매체의 ch3NH3확산 과정의 개략도 i (b)
매체의 이종 매체를 반영하여 비정상적인 확산 현상이 발생한다고 생각됩니다

회절 X- 선 산란 방향 (결정의 방향을 반영) 다이어그램
그림 3 회절 X- 선의 산란 방향의 시간 변화 (결정의 방향 반영)
반응은 반응의 시작 부분에 두 가지 특정 방향으로 방향으로 지정된 다음 무작위 방향으로 이동합니다

또한, X- 선 회절 이미지의 각도를 분석 하였다 (도 3) 반응의 시작 부분에서 두 가지 특정 방향으로오리엔테이션12537_12619

이전에, X- 선 회절 과정을 사용하여 페 로브 스카이 트 결정 형성 공정이 관찰 된 연구 사례가보고되었지만, 초당 10 프레임의 높은 이미징 속도로 측정하고 반응 속도와 결정 방향을 상세하게 분석함으로써, 우리는 비정상적 인 유산 분야의 세계에서 처음으로 결정의 형태 변화 변화를 발견 할 수있었습니다 결정 형성 과정에서 관찰 된 이러한 행동은 페 로브 스카이 트 박막 형성의 재현성을 줄일 수있게한다 재현성이 우수한 고효율 태양 전지를 생산하려면 이러한 독특한 현상을 제어하는 ​​것이 중요합니다

미래 계획

앞으로, 우리는이 발견을 장치 제작 연구에 공급하고 우수한 재현성을 갖는 매우 효율적인 태양 전지를 생산하기위한 프로세스를 개발할 것입니다 싱크로트론 방사선을 사용한 X- 선 회절은 페 로브 스카이 트 결정의 형성 과정을 분석하는 데 효과적이므로 구조 분석 및 장치 개발에 대한 연구를 칭찬하여 연구 및 개발을 가속화 할 것입니다 이 회사는 2020 년까지 바카라 사이트 쿠폰 리드 페 로브 스카이 트 태양 전지를 실질적으로 사용하는 것을 목표로합니다



터미널 설명

◆ 바카라 사이트 쿠폰 리드 페 로브 스카이 트 태양 전지
전력 생성 층으로서 납 할라이드와 바카라 사이트 쿠폰 아민 할로겐화 화합물의 혼합물로 만들어진 재료로 만들어진 재료로 만든 태양 전지 2009 년 Toin Yokohama University의 Miyasaka 교수와 다른 사람들이 출판했습니다 2013 년 이래로 효율성의 빠른 개선이 관심을 끌었으며 연구 개발이 더욱 활발해졌습니다[참조로 돌아 가기]
Perovskite 구조 다이어그램
Perovskite 구조
◆ 대형 싱크로트론 방사선 시설 Spring-8
대형 싱크로트론 방사선 시설은 다양한 파장 (X- 선, 자외선, 가시 광선, 적외선)의 강력한 빛을 생성하는 시설입니다 전자가 빛과 거의 동일한 속도로 가속되고 전자석에 의해 여행 방향이 구부러지면 강력한 빛 (산란 된 빛)이 생성됩니다 이 싱크로트론 방사선을 사용하여 나노 기술에서 생명 공학 및 산업 사용에 이르기까지 광범위한 연구가 수행되었습니다 Spring-8은 세계 최고 수준의 싱크로트론 방사선을 생산하는 국가 연구 및 개발 회사 인 Riken Institute의 시설이며 Jasri는 운영 관리 및 사용자 지원을 제공합니다 그 이름은슈퍼 광자 링 -8 gev에서 시작되었습니다[참조로 돌아 가기]
◆ X- 선 회절
X- 선이 결정과 같은 규칙적인 구조를 갖는 물체에 조사되면 X- 레이는 파동 간섭 현상으로 인해 특정 방향으로 흩어집니다 1912 년 독일의 Max von Laue에 의해 발견되었습니다 X- 선의 파장과 산란 각도 사이의 관계에 기초하여 결정 구조를 분석하는 데 사용됩니다 X- 레이의 파장λ, 산란 각도 2θ, 2sinθ/λ산란 파수로 정의되며,이 값이 크리스탈의 얼굴 간격의 역수와 같을 때 산란이 발생합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 발전 레이어
빛 에너지를 흡수하고 한 쌍의 양수 및 음전하를 생성하는 태양 전지 성분의 일부 태양 전지는 실리콘 태양 전지, 화합물 태양 전지 및 바카라 사이트 쿠폰 태양 전지를 포함한 발전 층의 재료에 따라 분류된다 바카라 사이트 쿠폰 리드 페 로브 스카이 트 태양 전지는 새로운 태양 전지이기 때문에 분류에 관한 다양한 의견이 있지만 주류는 바카라 사이트 쿠폰 및 무기 하이브리드 태양 전지로 분류된다는 것입니다[참조로 돌아 가기]
◆ 재현성
동일한 프로세스에서 생성 된 요소의 성능은 특정 범위의 변동 내에서 동일한 값이어야합니다 값이 동일 할 때, 불균일 범위가 작을 때는 "좋은 재현성"으로 표현됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ 변칙 확산
재료가 토양과 같은 이종 매체를 통해 확산 될 때, 재료는 정상 확산과 다른 속도로 이동합니다 확산 된 물질은 매체 내의 수지상 영역에서 분지하고 움직입니다[참조로 돌아 가기]
◆ 빔라인
가속 된 전자를 구부러진 싱크론 표시기의 배출구 빔 라인을 통과하는 방사선은 특정 파장의 빛 만 분광계에 의해 선택되거나 응축기 미러로 좁혀진 후 측정 될 샘플에 적용됩니다 이번에는 BL46XU라는 빔라인을 사용했습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 오리엔테이션
크리스탈 격자가 재료 내에서 정렬되면 "방향"으로 표현됩니다[참조로 돌아 가기]



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