페로브스카이트 태양전지 안정화

고성능 페로브스카이트 태양전지(PSC) 구현을 위해 흑색상 폼아미디늄 납 삼아이오다이드(FAPbI3)의 안정화가 필수적입니다. 본 연구는 공증착된 세슘 납 아이오다이드(CsPbI3) 캡핑층을 활용한 새로운 안정화 전략을 제안합니다. 결정 격자 정합성을 통해 FAPbI3 표면에 입방상 CsPbI3가 자발적으로 형성되며, 이는 하부 FAPbI3의 흑색상과 상호 위상 안정화를 이룹니다. 암모늄염 계면 변형과 결합된 CsPbI3 중간층은 적층된 페로브스카이트 층 사이의 이온(FA+ 및 F-PEA+) 확산을 효과적으로 억제합니다. 이러한 FAPbI3/CsPbI3 이중층 구조 소자는 27.17%의 공인된 역방향 스캔 전력 변환 효율을 달성했으며, 26.62%의 안정화된 전력 출력 효율을 유지했습니다. 특히, 소자는 1500시간의 고온다습 테스트 후 초기 효율의 93.5%를 유지했으며, 85°C에서 최대 전력점 추적(MPPT) 조건 하에 1185시간 연속 조명 후 최대 PCE의 94.2% 이상을 유지하여 2352시간의 T90 외삽값을 보였습니다. 이중층 3D/3D 페로브스카이트 설계는 밴드갭 전반에 걸쳐 효율 향상을 가능하게 합니다. 본 연구는 페로브스카이트 태양전지의 장기 안정성과 고효율을 동시에 확보하는 데 기여하며, 차세대 고성능 광전 소자 개발에 중요한 기반을 제공합니다.