Célula solar de heterounión híbrida basada en una arquitectura de matriz de nanohilos de silicio orgánico-inorgánico

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• Energía renovable Energía renovable.
• Nanotecnología La nanotecnología es la nanotecnología.

Sus antecedentes:

• Las matrices de nanocables de silicio (SiNW) mejoran la recolección de luz a través de la dispersión y la captura.
• Las células solares orgánicas-inorgánicas ofrecen potencial para una eficiente conversión de energía.

Objetivo del estudio:

• Para demostrar una célula solar orgánica-inorgánica de alto rendimiento utilizando SiNWs.
• Para investigar el papel de las SiNW y un nuevo contacto superior en la eficiencia del dispositivo.

Principales métodos:

• Fabricación de SiNWs en una oblea plana de silicio utilizando grabado químico húmedo asistido por metal.
• Integración de SiNWs con moléculas conjugadas para formar células solares híbridas.
• Caracterización de la eficiencia de conversión de potencia (PCE) para dispositivos fabricados.

Principales resultados:

• Se logró un PCE del 9,70% para la célula solar orgánica-inorgánica basada en SiNWs.
• Se observó un PCE del 6,01% para la única célula solar de unión plana.
• La alta eficiencia se atribuye a una mejor absorción de luz y una mayor extracción de carga por parte de los SiNW y la capa orgánica.

Conclusiones:

• La estructura de SiNWs es crítica para mejorar la absorción de luz en las células solares orgánicas-inorgánicas.
• Un nuevo contacto superior con una fina capa orgánica mejora la eficiencia de extracción de carga.
• La combinación de SiNW y el contacto orgánico superior es esencial para las células solares orgánicas / de silicio de alto rendimiento.