Perovskite solar cells have been rapidly improved in device efficiency and are in the spotlight as a next-generation eco-friendly energy source. Achieving high-quality photo-active layer influenced by processing parameters is critical to the device performance of organic-inorganic hybrid perovskite solar cells. In this study, a pressure assisted annealing process (PA method) was developed to control the evaporation speed of the solvent inside perovskite layer. By applying pressure during the annealing process for crystallization of the methylammonium Lead Iodide (MAPbI3), we could control the evaporation speed of solvent to promote crystal growth of MAPbI3 which enables to manufacture high-quality perovskite photo-active layers. As a result, the PA device exhibited a high PCE of ~17.3 % with significantly enhanced short-circuit current of ~24.4 mA cm-2, an open-circuit voltage of 0.96 V and a fill factor of 0.75.

페로브스카이트 태양전지는 빠른 속도로 효율 개선이 이루어지며 차세대 친환경 에너지원으로 각광받고 있다. 가공 매개변수의 영향을 강하게 받는 유-무기 혼합 페로브스카이트 태양전지에서 고품질의 광 활성층을 제조하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 Methylammonium Lead Iodide(MAPbI3) 광 활성층 제작 시, 결정화가 이루어지는 열처리 과정에서 압력을 가함으로써 용매가 증발하는 속도를 조절할 수 있는 가압열처리 공정방법(pressure assisted annealing process, PA method)을 개발하였다. 본 연구에서 개발한 광 활성층 제조방법은 보다 오래 용매를 활성층 내에 머물게 할 수 있어서 MAPbI3의 중간단계에서 그레인의 성장을 극대화 할 수 있으며, 이를 통해 고품질 페로브스카이트 광 활성층의 제조를 가능하게 한다. 또한 본 가압열처리 방법으로 형성시킨 페로브스카이트 광 활성층을 도입하여 태양전지를 제조하였을 경우, 소자의 최고 성능은 기존의 방법으로 제조된 소자와 비교하여 24.4 mA cm-2의 높은 단락 전류밀도, 0.96 V의 개방전압, 0.75의 필 팩터를 나타내며 17.3 %의 에너지 전환효율을 나타내었다.