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Updated: Mar 8, 2026
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Published on: September 8, 2017
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Celdas solares planas de perovskita procesadas en solución, eficientes y estables mediante pasivación por contacto
Hairen Tan1, Ankit Jain1, Oleksandr Voznyy1
1Department of Electrical and Computer Engineering, University of Toronto, 35 St. George Street, Toronto, Ontario M5S 1A4, Canada.
Science (New York, N.Y.)
|February 4, 2017
Resumen
Las células solares planas de perovskita (PSC) procesadas a baja temperatura logran una eficiencia de más del 20% utilizando una nueva capa de pasivación de nanocristales TiO2 cubierta de cloro. Estos PSC estables mantienen el rendimiento durante 500 horas de funcionamiento continuo.
Área de la Ciencia:
- Ciencias de los materiales
- Energía renovable
- Nanotecnología
Sus antecedentes:
- Las células solares de perovskita planas (PSC) procesadas a bajas temperaturas (<150 °C) son atractivas para la fabricación escalable y la electrónica flexible.
- Las PSC existentes requieren capas selectivas de electrones compatibles con el procesamiento de soluciones a baja temperatura.
- La recombinación interfacial y la ligadura deficiente de la interfaz limitan el rendimiento de los PSC a baja temperatura.
Objetivo del estudio:
- Desarrollar una estrategia de pasivación por contacto para las células solares planas de perovskita procesadas a baja temperatura.
- Mejorar las propiedades interfaciales y mitigar las pérdidas de recombinación.
- Lograr una alta eficiencia y estabilidad operativa en las PSC.
Principales métodos:
- Fabricación de células solares de perovskita planas mediante el procesamiento de soluciones a baja temperatura (<150 °C).
- Aplicación de una película de nanocristales coloidales TiO2 cubierta de cloro como capa de pasivación y selectiva de electrones.
- Prueba de rendimiento y estabilidad bajo iluminación continua de 1 sol a temperatura ambiente.
Principales resultados:
- Se lograron eficiencias de conversión de potencia certificadas del 20,1% (0,049 cm2) y del 19,5% (1,1 cm2).
- La capa de TiO2 cubierta de cloro mitigó efectivamente la recombinación interfacial y mejoró la unión a la interfaz.
- Las células solares con una eficiencia superior al 20% conservaron el 90% de su rendimiento inicial después de 500 horas de funcionamiento.
Conclusiones:
- Una nueva estrategia de pasivación por contacto que utiliza nanocristales de TiO2 cubiertos de cloro permite procesar soluciones PSC de alta eficiencia a baja temperatura.
- Los PSC desarrollados demuestran una excelente estabilidad operativa bajo iluminación prolongada.
- Este enfoque es prometedor para la comercialización de la tecnología solar de perovskita.
