Vývoj a inovace výrobních postupů funkčních vrstev tenkovrstvých solárních článků

Abstract

Disertační práce se zabývá skupinou tenkovrstvých fotovoltaických článků založených na barvivových nebo perovskitových absorpčních vrstvách světelné energie. Principiální funkčnost článku je založena na zachycení světla barvivem na fotosenzitizované polovodičové anodě s následnou regenerací barviva pomocí elektrolytu. V našem výzkumu se věnujeme přípravě a optimalizaci perovskitových solárních struktur na bázi TiO2/CH3NH3PbI3. Celkově bylo vyrobeno šest sérií experimentálních solárních článků s perovskitovou strukturou. První dvě série byly realizované podle chemického vzorce CH3NH3PbI3. U ostatních sérií jsme aplikovali teorii přidaného chlóru, čímž vznikl výsledný chemický vzorec CH3NH3PbI3Cl2. Definovali jsme požadavky na vytvoření aktivní perovskitové struktury v článku a určili jeho fotovoltaické vlastnosti v závislosti na složení.

The doctoral thesis deals with a group of thin-film photovoltaic cells based on pigment or perovskite absorption layers of light energy. The principal functionality of the cell is based on the capture of light by the pigment on a photosensitized semiconductor anode with subsequent regeneration of the pigment by the electrolyte. In our research we focused on the preparation and optimization of perovskite solar structures based on TiO2/CH3NH3PbI3. A total of six series of experimental solar cells with a perovskite structure were produced. The first two series were realized according to the chemical formula CH3NH3PbI3. In the other series, we applied the theory of added chlorine, resulting in the chemical formula CH3NH3PbI3Cl2. We defined the requirements for the creation of an active perovskite structure in the cell and determined its photovoltaic properties depending on the composition.