Evolución de las células solares de perovskita de alta eficiencia a través de fases intermedias inducidas por vapor

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• La morfología de la película es crucial para las células solares híbridas de perovskita de alto rendimiento.
• El control de la estructura de la película de perovskita es clave para mejorar la eficiencia y la estabilidad del dispositivo.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una nueva estrategia para manipular la morfología de la película de perovskita.
• Investigar el impacto de la formación de la fase intermedia en la cristalización de la perovskita y el rendimiento del dispositivo.

Principales métodos:

• Se utilizó una estrategia de fase intermedia inducida por vapor (VIP).
• Las películas precursoras de perovskita expuestas a atmósferas de vapor de disolventes saturados (por ejemplo, DMF, DMSO).
• Analizó la morfología de la película, la cinética de la cristalización, los estados de defecto y las vidas de los portadores.

Principales resultados:

• Logró películas de perovskita altamente cristalinas con estados de defectos reducidos y vidas de transporte extendidas.
• Se ha demostrado una eficiencia de conversión de energía (PCE) del 19,2% para las células solares de perovskita de heterounión plana.
• Se observó una reducción de la histeresis y una estabilización de la potencia de salida superior al 18% con el procesamiento VIP.

Conclusiones:

• La estrategia VIP controla efectivamente la morfología de la película de perovskita a través de la formación de la fase intermedia.
• Este enfoque mejora significativamente el rendimiento y la estabilidad de las células solares de perovskita.
• Abre nuevas vías para el control de la morfología para avanzar en la tecnología de células solares de perovskita.