Reciclaje de fotones en las células solares de perovskita de yoduro de plomo

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Las instalaciones fotovoltaicas
• Física del estado sólido

Sus antecedentes:

• Las perovskitas de haluro de plomo son prometedoras para las células solares de alto rendimiento.
• Comprender el transporte de carga y energía es crucial para la optimización del dispositivo.

Objetivo del estudio:

• Investigar la propagación a largo alcance de la luminiscencia fotogenerada y las cargas en las películas de perovskita de tri-ioduro de plomo.
• Para aclarar los mecanismos detrás del transporte eficiente de energía en estos materiales.

Principales métodos:

• Fotoexcitación local de películas delgadas de perovskita
• Medición de las distancias de propagación de la fotoluminiscencia y los desplazamientos espectrales.
• Utilizando una célula solar de contacto lateral con extracción selectiva de carga.

Principales resultados:

• Emisión de luz y propagación de carga observadas a distancias superiores a 50 micrómetros.
• Se ha documentado un desplazamiento al rojo en el espectro interno de fotones de 765 a ≥800 nm.
• Extracción de carga identificada de sitios distantes de fotoexcitación mediante el reciclaje repetido de pares de fotones-electrones-agujeros.

Conclusiones:

• El transporte de energía en las perovskitas de haluro de plomo no se limita únicamente a la difusión.
• Múltiples eventos de absorción-difusión-emisión facilitan la transferencia de energía de largo alcance.
• Este mecanismo soporta altas densidades de excitación y voltajes de circuito abierto en las células solares de perovskita.