Performance evaluation and reliability analysis of perovskite in space environment

Abstract

Perovskiet zonnecellen hebben interesse opgewekt voor de aandrijving van ruimtevaarttoepassingen vanwege hun hoge efficiëntie, regelbare bandgap en hoge defect- en kosmische stralingstolerantie. Hoewel perovskiet veel voordelen biedt voor ruimtevaart zijn er ook twijfels rond de prestaties en stabiliteit over langere perioden. Deze master thesis evalueert de prestatie van de zonnecellen en analyseert de betrouwbaarheid ervan onder ruimtecondities. Aansluitend zal deze thesis de degradatiemechanismen trachten te identificeren en inspecteren.

De samples worden belast met thermische cycli, ultrahoge UV-bestraling, vochtigheidstests en proton-straling. Voor en na deze belastingen worden de samples gekarakteriseerd door JV-metingen, fotoluminescentie-spectroscopie, elektroluminescentie- en normale foto's en externe kwantumefficiëntie. Deze metingen staan toe de optische en elektrische eigenschappen van de samples te bepalen.

Vochtigheid en thermische cycli veroorzaken beperkte schade aan de structuur van de cellen. De elektrische parameters nemen echter matig af, vooral onder vacuüm. De kans bestaat dat UV-dosering structurele degradatie veroorzaakt op perovskiet- of interfaceniveau. De protonstraling suggereert ladingextractie-defecten, maar dit is niet direct toe te wijzen aan de bestraling van de samples. Omdat er geen zekerheid is over degradatie, is er behoefte aan aanvullend onderzoek en karakterisering zoals morfologie en opto-elektronische eigenschappenanalyse om de werkelijke degradatiemechanismen te bepalen.