Perovskitas de haluro de estaño de baja dimensión altamente orientadas con mayor estabilidad y rendimiento...

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• Las perovskitas de estaño son una alternativa prometedora y de baja toxicidad a las perovskitas de plomo para las células solares rentables.
• Un desafío importante para las células solares de perovskita de estaño es su escasa estabilidad cuando se exponen al oxígeno.
• La reducción de dimensión es una estrategia para mejorar las propiedades del material.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar materiales de perovskita de estaño con mayor estabilidad al aire para aplicaciones de celdas solares.
• Investigar el impacto de la reducción dimensional en la estabilidad y el rendimiento de las células solares de perovskita de estaño.
• Evaluar la eficiencia de conversión de potencia y la estabilidad operativa de los dispositivos fabricados con estos nuevos materiales.

Principales métodos:

• Perovskitas de estaño de baja dimensión sintetizadas con mejor estabilidad termodinámica.
• Se utilizan ligandos orgánicos encapsulados y estructuras de película compacta para evitar la entrada de oxígeno.
• Fabricó y probó dispositivos de células solares sin encapsular utilizando las películas de perovskita de estaño desarrolladas.
• Monitoreo del rendimiento del dispositivo durante 100 horas para evaluar la estabilidad a largo plazo.

Principales resultados:

• Las perovskitas de estaño de baja dimensión demostraron una estabilidad al aire significativamente mejorada en comparación con las contrapartes en 3D.
• El crecimiento perpendicular de los dominios de perovskita facilitó el transporte eficiente de la carga.
• Se logró una eficiencia de conversión de potencia del 5,94% sin ingeniería de dispositivos complejos.
• Los dispositivos no encapsulados no mostraron una disminución apreciable de la eficiencia durante 100 horas de funcionamiento.

Conclusiones:

• La reducción dimensional, los ligandos orgánicos y la morfología de la película mejoran significativamente la estabilidad del aire de la perovskita de estaño.
• Las perovskitas de estaño de baja dimensión altamente orientadas son adecuadas para la fabricación eficiente de células solares.
• Estos hallazgos apoyan el potencial de las perovskitas de estaño puro como una alternativa estable y eficiente para futuras tecnologías de células solares.