Ajuste de las interacciones moleculares para las células solares de perovskita de formamidina altamente reproducibles...

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• El enfoque de adducto ácido-base de Lewis es crucial para la fabricación uniforme de la película de perovskita.
• Su incompatibilidad con las perovskitas a base de formamidinio (FA) limita el rendimiento y la estabilidad fotovoltaicos.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método eficiente y reproducible para la fabricación de películas FAPbI3 altamente uniformes utilizando el método de aducción.
• Superar las limitaciones de los métodos existentes para las perovskitas basadas en FA.

Principales métodos:

• Sustitución del dimetilsulfóxido (DMSO) por N-metil-2-pirrolidona (NMP) como base de Lewis.
• Formación de una fase adyuvante intermedia estable (FAI·PbI2·NMP).
• Análisis infrarrojos y computacionales para comprender las interacciones moleculares.

Principales resultados:

• Fabricación de películas FAPbI3 uniformes y sin agujeros.
• Demostración de células solares de perovskita con una eficiencia de conversión de energía más alta (PCE) superior al 20% (PCE estabilizado del 19,34%).
• Se alcanzó un promedio de PCE de 18,83 ± 0,73%.

Conclusiones:

• El NMP forma un adducto más estable con los cationes FA que el DMSO debido a las interacciones más fuertes.
• Criterios establecidos para la selección de bases de Lewis adecuadas para la formación de la película de perovskita.
• El nuevo método mejora significativamente el rendimiento y la estabilidad de las células solares de perovskita a base de FA.