1. Optimalt bandgap: Perovskite-material har ett avstämbart bandgap, vilket möjliggör effektiv absorption av solljus. Bandgapet för perovskiter kan kontrolleras exakt genom att ändra materialets sammansättning, vilket möjliggör optimering av ljusabsorption för olika delar av solspektrumet. Denna inställning gör det möjligt för PSC:er att uppnå hög ljusskördningseffektivitet.
2. Hög absorptionskoefficient: Perovskitmaterial har en hög absorptionskoefficient, vilket innebär att de effektivt kan fånga och omvandla ljus till elektrisk energi. Den starka absorptionen tillskrivs perovskiternas direkta bandgap, där övergången av elektroner från valensbandet till ledningsbandet sker direkt utan att involvera några mellanliggande tillstånd. Denna höga absorptionskoefficient bidrar till effektiv laddningsgenerering i perovskitskiktet.
3. Långa bärares diffusionslängder: Perovskitmaterial uppvisar långa bärardiffusionslängder, vilket är avgörande för effektiv laddningstransport och uppsamling. De långa diffusionslängderna tillåter fotogenererade laddningsbärare (elektroner och hål) att färdas över längre sträckor innan de återkombineras, vilket ökar sannolikheten för att nå de laddningsuppsamlande elektroderna. Detta leder till minskade rekombinationsförluster och förbättrad effektivitet för uppsamling av laddningsbärare.
4. Låg defektdensitet: Perovskitmaterial kan bearbetas till högkvalitativa tunna filmer med låga defektdensiteter. Defekter i perovskitskiktet kan fungera som rekombinationscentra, vilket minskar solcellens effektivitet. Den låga defektdensiteten i PSC:er minimerar icke-strålande rekombinationsvägar, vilket möjliggör längre livslängder för laddningsbärare och förbättrad enhetsprestanda.
5. Balanserad avgiftstransport: Perovskitmaterial uppvisar balanserade laddningstransportegenskaper, vilket innebär att både elektroner och hål kan röra sig fritt i materialet. Denna balanserade transport säkerställer att de genererade laddningsbärarna effektivt kan transporteras till sina respektive elektroder utan betydande förluster på grund av laddningsrekombination.
6. Gränssnittsteknik: Perovskite solceller involverar noggrann konstruktion av gränssnitten mellan olika skikt (perovskite, laddningstransportskikt, elektroder) för att minimera energiförluster och förbättra laddningsextraktionen. Genom att optimera gränssnitten kan effektiv laddningsinjektion, extraktion och minskad rekombination uppnås, vilket ytterligare förbättrar enhetens effektivitet.
Genom att kombinera dessa faktorer kan perovskitesolceller uppnå hög effektomvandlingseffektivitet och erbjuda potentialen för billiga, högpresterande solceller. Det är dock värt att notera att PSC:er fortfarande står inför utmaningar relaterade till stabilitet och långsiktig prestanda, som aktivt hanteras genom pågående forskning och tekniska framsteg.
