La cinética del transporte iónico en las capas activas de perovskita y sus implicaciones para la estabilidad de la...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Energía renovable
• Las instalaciones fotovoltaicas

Sus antecedentes:

• Las perovskitas de haluro metálico de alquilo amonio ofrecen células solares de película delgada eficientes y de bajo costo.
• Estas células solares de perovskita sufren de degradación tras una exposición prolongada a la luz solar.

Objetivo del estudio:

• Para investigar los mecanismos de degradación de las células solares de perovskita.
• Identificar métodos para mejorar la estabilidad operativa y la vida útil de estos dispositivos.

Principales métodos:

• Se utilizó la espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS) para estudiar los dispositivos de perovskita con capas activas de triyoduro de plomo de metilamonio (MA), formamidinio (FA) y MA (x) FA1-x.
• Para analizar la difusión de iones y los cambios estructurales se emplearon estudios de EIS a temperatura variable y difracción de rayos X en polvo (PXRD).

Principales resultados:

• Se observó una difusión iónica más rápida con los iones MA en comparación con los iones FA.
• MAPbI3 exhibió un cambio estructural y una expansión de la celosía a temperaturas de funcionamiento.
• Se descubrió que la degradación es casi reversible y está relacionada con el transporte de iones activado térmicamente y las transiciones de fase.

Conclusiones:

• El mecanismo de degradación primaria en MAPbI3 implica el transporte de iones y las transiciones de fase facilitadas por la absorción infrarroja.
• Se lograron mejores vidas operativas y estabilidad mediante la modificación de las condiciones de funcionamiento, como el uso de filtros de corte por infrarrojos o enfriamiento.