Celdas solares. las células solares. Células solares de perovskita procesadas en solución de alta eficiencia con...

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• Los sistemas fotovoltaicos avanzados se basan en semiconductores monocristalinos de alta calidad.
• Los métodos actuales implican procesos complejos de crecimiento de cristales a alta temperatura.
• Las perovskitas organometálicas ofrecen potencial para la conversión eficiente de energía solar, pero se enfrentan a desafíos como defectos y límites de grano.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método escalable y basado en soluciones para el cultivo de películas delgadas de perovskita cristalina de gran tamaño.
• Para fabricar y caracterizar las células solares de perovskita utilizando estas películas novedosas.
• Para abordar las limitaciones en la calidad de la película de perovskita, como los defectos y la recombinación del límite de grano.

Principales métodos:

• Se empleó una técnica de fundición en caliente basada en solución para sintetizar películas finas de perovskita organometálica continua y sin agujeros.
• Se lograron granos cristalinos a escala milimétrica a través del crecimiento controlado de la película.
• Las células solares planas se fabricaron utilizando las películas de perovskita desarrolladas para la evaluación del rendimiento.

Principales resultados:

• La técnica de fundición en caliente produjo con éxito películas de perovskita con granos cristalinos grandes.
• Las células solares fabricadas demostraron eficiencias de conversión de energía cercanas al 18% con una variabilidad mínima.
• Los dispositivos exhibieron una respuesta fotovoltaica sin histeresis, lo que indica una mejor estabilidad operativa.
• La caracterización reveló una reducción de los defectos a granel y una mayor movilidad del portador de carga en las películas de granos grandes.

Conclusiones:

• La técnica de fundición en caliente demostrada es un enfoque prometedor para la síntesis de perovskitas cristalinas a escala de obleas.
• Este método mejora significativamente la calidad de la película de perovskita, lo que lleva a celdas solares de alta eficiencia y estabilidad.
• La técnica tiene potencial de aplicación en otros materiales de película delgada procesados en solución con desafíos similares.