Una interfaz genérica para reducir la brecha eficiencia-estabilidad-costo de las células solares de perovskita

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Energía renovable
• Física de los semiconductores

Sus antecedentes:

• La ingeniería de interfaz es crucial para optimizar el rendimiento de las células solares de perovskita.
• Los dispositivos actuales de última generación sufren pérdidas de eficiencia debido a problemas de interfaz.
• La comercialización de las células solares de perovskita de plomo organohalídeo híbrido se ve obstaculizada por las limitaciones de la interfaz.

Objetivo del estudio:

• Presentar una arquitectura de interfaz genérica para las células solares de perovskita.
• Permitir el uso de materiales de transporte de agujeros procesados en solución y rentables.
• Para superar los compromisos de eficiencia, estabilidad y escalabilidad en las células solares de perovskita.

Principales métodos:

• Desarrollo de polímeros multicapa conjugados de óxido de tungsteno dopado con tántalo (Ta-WO).
• Fabricación de células solares de perovskita con una arquitectura plana regular y monocapa autoensamblada.
• Caracterización de las propiedades de la interfaz y el rendimiento del dispositivo.

Principales resultados:

• Las interfaces dopadas con Ta-WO presentan una barrera de interfaz mínima y forman contactos cuasi-ómicos con varios polímeros conjugados.
• Las células solares de perovskita con la nueva interfaz alcanzaron eficiencias máximas del 21,2%.
• Los dispositivos han demostrado más de 1000 horas de estabilidad operativa a la luz.

Conclusiones:

• La arquitectura de interfaz desarrollada integra con éxito polímeros conjugados escalables como materiales de transporte de agujeros.
• La eliminación de los dopantes iónicos amplía el alcance de los materiales orgánicos para las células solares de perovskita.
• Este avance facilita la comercialización de células solares de perovskita eficientes, estables y escalables.