Yeni nesil perovskite güneş hücrelerinin geniş alanlarda üretimi için uygun elektrotların hazırlanması

Temeli organometal halojenürlere dayanan perovskite güneş hücrelerinin verimleri, ilk yapılan perovskite güneş hücresinin ardından yaklaşık beş yıllık Ar-Ge çalışmaları neticesinde %3,83 den %22,1 değerlerine çıkmıştır. Ancak, bilinen en önemli perovskite yapılarından metil amonyum kurşun iyodür (MAPbI3) yapısında bulunan hidroskopik amonyum katyonunun havaya ve neme hassas olmasından dolayı aygıtların çalışma performansları uzun süre aynı kararlılıkta olmamaktadır. Dolayısıyla, perovskite güneş hücrelerinin kararlılıklarını arttırmak hem de geniş alanlarda uygulamalarını geliştirmek için yeni teknolojilere ihtiyaç olduğu ortadadır. Bu doğrultuda, proje kapsamında perovskite güneş hücrelerinin geniş alanlara uygulama çalışmaları için en uygun elektrot yapısının belirlenmesi yönelik çalışmalar yapılmıştır. Cs0.05FA0.81MA0.14PbI2.53Br0.45 kompozisyonunda hazırlanan aktif tabaka, çeşitli geometride aygıtlarda kullanılmıştır. Güneş hücrelerinde, elektron transfer malzemesi (ETL) olarak TiO2 ve PCBM kullanılırken, boşluk transfer malzemesi (HTM) olarak spiro-ometad ve PEDOT-PSS kullanılmıştır. Elde edilen en yüksek enerji dönüşüm verimi, %15,6`tir.

The perovskite solar cells, which are originally based on organometallic halides, has risen from 3,83% to 22,1% in a 5 year period as a result of serious research and development activities. However, the most significant perovskite structure methylammonium iodide (MAPbI3) is found to be highly sensitive to air and moist due to the hydroscopic ammonium cation within the structure, which is detrimental to the cells stability. Thusly, it is quite clear that, it is vital to come up with new technologies that would lead the perovskite solar cells to a better stability and implementable in larger scales. Serving to this purpose, this project aims to determine the most suitable electrode structure applicable for upscaling. The active layer consisting Cs0.05FA0.81MA0.14PbI2.53Br0.45 was used in different device architectures. As electron transfer materials, TiO2 and PCBM was used, while PEDOT:PSS and Spiro-OMeTAD was used. The highest power conversion efficiency achieved is 15,6%.