Promotie E.M. Hutter: perovskieten

19 juni 2018 12:30 - Locatie: Aula, TU Delft - Door: webredactie

Revealing the Fate of PhotoGenerated Charges in Metal Halide Perovskites. Promotor: Prof.dr. L.D.A. Siebbeles (TNW).

Metaalhalideperovskieten (MHPs) hebben in relatief korte tijd zonnecellen opgeleverd die ruim 20% van het zonlicht kunnen omzetten in elektriciteit. In dit onderzoek proberen we te begrijpen hoe MHPs eigenlijk stroom opwekken uit zonlicht en hoe de efficiëntie van MHP-zonnecellen verder verhoogd zou kunnen worden. Een cruciale stap in een zonnecel is dat geabsorbeerd zonlicht wordt omgezet in een stroom van bewegende elektrische ladingen. Om te ontrafelen wat er vervolgens gebeurd met deze bewegende ladingen in MHPs hebben we verschillende spectroscopische technieken gebruikt, waarmee we de MHPs kort belichten en zodoende de processen nabootsen die plaatsvinden in een werkende zonnecel.

Een van de bevindingen beschreven in dit proefschrift is dat bewegende ladingen soms vast kunnen komen te zitten in de MHP-laag zelf of op het grensvlak tussen de MHP en de materialen die in een zonnecel de ladingen af moeten vangen. Hierdoor kunnen de ladingen niet gecollecteerd worden, waardoor de efficiëntie omlaag gaat. Om MHP-zonnecellen efficiënter te maken, zal dus onder andere de kwaliteit van de grensvlakken verbeterd moeten worden. Een van de belangrijkste conclusies in dit proefschrift is echter dat bewegende ladingen in MHPs over een barrière heen moeten om te recombineren, waardoor de kans op collectie vergroot wordt. Hiermee zijn we op een bijzondere eigenschap van dit type materialen gestuit.

Verder hebben we onderzocht of we het giftige component lood, aanwezig in MHP-zonnecellen, kunnen vervangen door minder giftige metalen, terwijl de gunstige eigenschappen van MHPs behouden blijven. Uit de metingen blijkt dat MHPs gebaseerd op een mengsel van zilver, bismut en antimoon, een veelbelovend alternatief vormen voor loodvrije MHP-zonnecellen. 

Meer informatie?

Voor inzage in proefschriften van de promovendi kunt u kijken in de TU Delft Repository, de digitale vindplaats van openbare publicaties van de TU Delft. Proefschriften zullen binnen een paar weken na de desbetreffende promotie in de Repository te vinden zijn.