Spectroscopische identificatie van ladingsdragers en defecten in materialen voor perovskiet-gebaseerde hybride zonnecellen.

Met organometaal-trihalogenide perovskiet zonnecellen werden reeds in de enkele jaren sinds hun introductie (in 2009) erg hoge vermogensefficiënties bereikt, tot 18% met potentieel voor verdere toename. Dit wordt als een 'game changer' technologie aangekondigd in het veld van dunne-film photovoltaics. Dit zal echter kritisch afhangen van de controle over defectvorming in de perovskietlaag zowel als aan de grens met aanliggende materialenlagen. De defecten treden op als vangstcentra voor negatieve en positieve ladingsdragers en beperken daarbij hun deelname aan de fotostroom. De defecten kunnen worden gevormd bij de synthese van het materiaal zowel als tijdens de fabricatie van de zonnecel, maar ook tijdens de werking ervan als degradatie die de levensduur zal beperken. Het hoofddoel van mijn project is de identificatie van de defecten die enerzijds een beperking inbouwen voor de startperformatie van de zonnecel en anderzijds aanleiding geven tot degradatie tijdens de werking. Om de geometrische en elektronische structuur van deze defecten te onderzoeken, zal ik multifrequente elektronen-paramagnetische resonantie (EPR) technieken toepassen waarmee de eigenschappen van de defecten aan het licht worden gebracht. De kennis van de elektronische structuur en de vormingsprocessen van de defecten zal toelaten om betere perovskietmaterialen voor deze zonnecellen te ontwikkelen en om de fabricatie te optimaliseren.

Trefwoorden:ZONNECEL

Disciplines:Fysica van gecondenseerde materie en nanofysica

Project type:Samenwerkingsproject