MAPbI3CsPbI3초살창에서 계면을 통한 빛전기성능의 개선

 2021.9.22.

경애하는 김정은동지께서는 다음과 같이 말씀하시였다.

《최신과학기술에 기초하여 에네르기생산방식을 개선하며 나라의 경제를 에네르기절약형으로 전환하여야 합니다.》

최근 김일성종합대학 재료과학부에서는 계면을 통한 태양전지성능개선의 기초적인 물림새를 밝히는데서 중요한 의의를 가지는 MAPbI3/CsPbI3계면계에 대한 제1원리적연구를 진행하였으며 충분한 크기의 계면모형을 리용하여 계면빈자리결함들의 형성에네르기와 빈자리결함을 통한 I원자이동의 활성화 장벽을 평가하는 성과를 거두었다.

페로브스카이트태양전지는 지난 10년간 급속히 발전하는 빛변환효률과 매우 눅은 제조원가로 하여 주의를 끌어왔으나 아직까지 안정성이 낮은것으로 하여 실용화되지 못하고있다. 계면공학은 안정성문제를 풀기 위한 가장 전망성있는 해결책의 하나로 발전하였다.

우리는 계면을 통한 태양전지성능개선의 기초적인 물림새를 밝힐 목적으로 MAPbI3/CsPbI3계면계에 대한 제1원리적연구를 진행하였다.

포함되는 단위포의 개수를 증가시키면서 초살창의 원자적인 모형화를 진행하여 초살창의 개수가 증가할 때 페로브스카이트층들사이의 결합에네르기는 증가하고 금지띠는 감소한다는것을 밝혔다.

충분한 크기의 계면모형을 리용하여 계면빈자리결함들의 형성에네르기와 빈자리결함을 통한 I원자이동의 활성화장벽을 평가하였다. 계산결과 대부분의 빈자리결함들이 얕은 이행준위들을 가진다는것과 계면을 통한 I원자이동의 활성화장벽이 높다는것을 밝힘으로써 계면형성이 성능을 개선시킨다는 증거를 제시하였다. MAPbI3/CsPbI3이질이음에 대한 풍부한 리해를 제공함으로써 성능이 높은 태양전지를 위한 계면의 설계에 도움을 주게 된다.

연구결과는 국제학술잡지 《ACS Applied Materials & Interfaces》(13(2021) 14679)에 《Interfacial Enhancement of Photovoltaic Performance in MAPBI3/CsPBI3 Superlattice》(https://doi.org/10.1021/acsami.0c22550)의 제목으로 발표되였다.