Solution Processed Flexible Distributed Bragg Reflector and its Application for Flexible Solar Cells

Abstract

As the commercial interest of building integrated photovoltaics (BIPVs) have increased these days, the aesthetic aspect must be considered for building elements. The low cost and flexible manufacturing aspects of perovskite solar cells give a desirable application in BIPVs. We fabricate Distributed Bragg Reflectors (DBR) through the alternate spin coating of high refractive index titanium dioxide (TiO2) nanoparticles solution and low refractive index polymethyl methacrylate (PMMA) solution on flexible substrate. This flexible DBRs exhibit high purity of blue, green and red colors respectively with almost 100% of peak reflection at designated wavelength and narrow peak width (~ 50nm). The power conversion efficiency (PCE) decreased by approximately 3% in DBR embedded perovskite solar cell compared to solar cell without DBR. Here we introduce colorful, flexible perovskite solar cells with minimum efficiency loss by color and this approach gives another potential for perovskite solar cells to integrate with BIPVs application. ;최근 통합 태양광발전을 도입한 건물 (BIPV)에 대한 관심이 높아짐에 따라, 미적인 측면에 대한 중요성이 커지고 있다. 페로브스카이트 태양전지는 저온공정과 유연한 기판에서의 제작이 가능하여 BIPV 적용에 이점을 가지지만 심미성이 떨어진다는 단점이 있다. 이 논문은 유연한한 기판에 굴절률이 높은 이산화티타늄 나노입자 용액과 굴절률이 낮은 폴리 메틸메타 크릴레이트 용액을 번갈아가며 스핀코팅하여 제조된 분산형 브래그 반사경(DBR)과 이를 페로브스카이트에 적용한 태양전지를 소개한다. 이 유연한 DBR은 지정된 파장에서 거의 100%의 반사도와 좁은 피크 폭을 가지며 각각 높은 순도의 파랑, 초록, 빨강의 색상을 띤다. 페로브스카이트 태양전지 반대편에 DBR을 코팅하면 고 순도의 색상을 띠며, 코팅하지 않은 태양전지와 비교하였을 때 전력 변환 효율이 약 3% 감소하였다. DBR에 의해 색상을 띠는 유연한 페로브스카이트는 색상에 의한 효율 손실을 최소화하고 가격이 저렴하여 BIPV에 적용할 수 있는 잠재력을 가지고 있다.