Design of Perovskite Photovoltaic Solar Cells and Research of their Stability

Práce se v první části zabývá návrhem planárně inverzní struktury perovskitového fotovoltaického článku s použitím fotovoltaicky aktivního materiálu CH3NH3PbI3 a CH3NH3PbI3-xClx. Teoretický popis perovskitových materiálů je doplněn o poznatky degradačních mechanismů snižujících výslednou stabilitu vzorků a zároveň předkládá ucelený přehled vývoje této technologie. V navazujícím textu je představen inovativní postup výroby perovskitových fotovoltaických článků, jež umožnil reprodukovatelnou výrobu vzorků se srovnatelnými parametry dosažených u referenčních článků zahraničních pracovišť. Druhá část výzkumu analyzuje vliv jednotlivých složek vnějšího prostředí na výslednou stabilitu vzorků a na základě experimentálních výstupů odůvodňuje možné degradační mechanismy perovskitového materiálu. V závěru dizertační práce je představen a charakterizován návrh unikátní struktury planárně inverzních článků s materiálovým složením navyšujícím odolnost vůči vnějšímu působení vlhkosti.The work in the first part describe the design of a perovskite photovoltaic cell with planar inverse structure using photovoltaically active material CH3NH3PbI3 and CH3NH3PbI3-xClx. The theoretical description of perovskite materials is supplemented by knowledge of degradation mechanisms reducing the resulting stability of samples and also presents a comprehensive overview of the technology development. The following text brings an innovative process for the perovskite photovoltaic cells production, which has enabled manufacturing of reproducible samples with parameters comparable to the foreign workplaces. The second part of the research analyzes the influence of the external environment to the samples and based on experimental outputs explains possible degradation mechanisms of perovskite material. At the final part of the dissertation thesis is presented and characterized unique structure of planar inversion perovskite cells with a material composition increasing the resistance against external humidity.