La deposición secuencial como una ruta hacia las células solares perovskita-sensibilizadas de alto rendimiento

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• Energía renovable Energía renovable.

Sus antecedentes:

• Las perovskitas híbridas orgánicas-inorgánicas, como CH3NH3PbX3, son materiales prometedores para la recolección de luz para las células solares mesoscópicas.
• Los métodos actuales de deposición en un solo paso dan como resultado una precipitación incontrolada de perovskita y un rendimiento variable del dispositivo, lo que dificulta su aplicación práctica.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método de deposición secuencial para mejorar la formación de perovskita dentro de películas mesoporosas.
• Para mejorar el control sobre la morfología de la perovskita y la reproducibilidad del dispositivo para mayores eficiencias de las células solares.

Principales métodos:

• Se empleó una técnica de deposición secuencial, introduciendo primero yoduro de plomo (PbI2) en una película de dióxido de titanio nanoporoso.
• El PbI2 luego se convirtió en perovskita por exposición a una solución de yoduro de metilamonio (CH3NH3I).

Principales resultados:

• El proceso de conversión dentro del huésped nanoporoso permitió un control significativamente mejor de la morfología de la perovskita en comparación con los métodos de un solo paso.
• Las células solares mesoscópicas de estado sólido fabricadas con este método demostraron una mayor reproducibilidad del rendimiento.
• Se logró una eficiencia de conversión de potencia de aproximadamente el 15% bajo las condiciones de prueba estándar AM1.5G.

Conclusiones:

• El método de deposición secuencial ofrece un mayor control sobre la morfología de la perovskita, mejorando el rendimiento y la reproducibilidad de las células solares.
• Este enfoque presenta nuevas oportunidades para la fabricación de células fotovoltaicas procesadas en solución con altas eficiencias de conversión de potencia y estabilidad.