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NEW 金钟铉教授研究组，查明了利用低照度室内照明可以发电的太阳能电池设计原理
- 2021-11-10
- 6115
2021-09-02
我校金钟铉教授研究组开发出了制造利用室内照明也能产生高电力的白石太阳能电池的新方法。 因此，在低照度的室内光下也能实现电力生产的太阳能电池，有望成为室内IoT(Internet of Things，物联网)电子设备的独立电力供应源。
金钟铉教授(应用化学生命工学系•研究生院分子科学技术系)表示，通过与澳大利亚新南威尔士大学(UNSW)的Jan Seidel教授、Jae Sung Yun博士研究组的共同研究，成功查明了利用室内照明可以生产高效率电力的太阳能电池核心设计原理。
相关研究以"室内低照度光环境下对白石英电池的电荷特性与离子移动动力学的注射探针显微镜分析(Probing Charge Carrier Properties and Ion Migration Dynamics of Indoor Halide Perovskite PV Devices Using Top- and Bottom-Illumination SPM Studies)"为题，刊登在能源领域国际学术杂志《Advanced Energy Materials 》 、 IF:29.368/JCR前2.78%》8月26日的网络版上。亚洲大学教授金钟铉（照片右）和亚洲大学研究生院分子科学技术系硕·博士统合课程学生申素贞（照片左）分别作为教身作者和第一作者参与了此次研究。指导由金钟铉教授负责。
将太阳能转化为电能的太阳能电池随着可再生能源的使用扩大而备受关注。现有的太阳能电池一直朝着改善太阳能向电能的转换效率的方向进行研发。但是最近随着第四次产业革命的到来，智能农业、智能家居、智能工厂等要求的室内IoT电子设备需求急剧增加，作为驱动他们的电力源，作为室内太阳能电池的开发备受关注。
研究组注意到了能有效吸收室内照明光波长带的钙矿材料。钙钛矿材料是具有ABX3结晶结构的有机混合型半导体材料，因其低工艺单价可获得高能量转换效率，在太阳能电池领域备受瞩目。研究组发现，由于白石岩层和电子输送层的界面缺陷而发生的"Grain boundary（立溪面）"全心实验室，在室内低潮度光照环境下，太阳能电池的功率急剧下降。以此为基础，引进了能够最大限度地减少界面缺陷的电子输送层，成功优化了室内照明环境下钙钛矿太阳能电池的功率。
研究组的此次成果，在低照度的光照环境下，揭示了能够高效率地引发光-电能转换的太阳能电池的核心设计原理，并提出了利用室内照明也能生产高功率的太阳能电池的开发方法，具有重大意义。
金钟铉教授表示:"通过此次研究，我们得以阐明了在低照度室内照明光照射环境下优化钙钛矿材料太阳能电池的光电转换效率的核心原理"，"目前正在进行利用这种原理开发的大功率钙钛矿材料太阳能电池作为澳大利亚智能农场家畜健康保健IoT传感器的电力供应源的研究开发。"
另外，此次研究是在韩国研究财团的战略型国际共同研究事业（韩澳）、大学重点研究所支援事业（分子科学技术研究中心）和韩国化学研究院主要事业的支援下进行的。
<通过界面缺陷分析和缺陷控制，优化钙钛矿材料太阳能电池的低照度输出研究结果>
(注：本文出现的所有人名均系音译)