Células solares en tándem monolíticas de alto rendimiento de perovskita/Cu,In,Ga,Se

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• Los materiales híbridos de perovskita y selenuro de gallio e indio de cobre (CIGS) ofrecen espacios de banda complementarios para las células solares en tándem de alta eficiencia.
• La capa de interconexión es crucial para el rendimiento de los dispositivos solares en tándem, ya que requiere conductividad eléctrica y transparencia óptica.

Objetivo del estudio:

• Mejorar la eficiencia y la estabilidad de las células solares en tándem de perovskita monolítica y CIGS.
• Investigar el papel de la ingeniería de interfaz a nanoescala y una capa de transporte de agujero específica en el rendimiento de la célula solar en tándem.

Principales métodos:

• Utilizó la ingeniería de interfaz a nanoescala en la superficie del CIGS.
• Incorpora una capa de transporte de agujero de poli[bis[4-fenilo][2,4,6-trimetilfenilo]amina (PTAA) fuertemente dopada entre las subcélulas.
• Las células solares en tándem de perovskita monolítica y CIGS fabricadas.

Principales resultados:

• Logró una eficiencia de conversión de energía del 22,43% para la célula solar monolítica de perovskita / CIGS en tándem.
• La capa PTAA preservó el voltaje de circuito abierto y mejoró el factor de llenado y la corriente de cortocircuito.
• Los dispositivos no encapsulados mantuvieron el 88% de la eficiencia inicial después de 500 horas de iluminación continua de 1 sol.

Conclusiones:

• La ingeniería de interfaz a nanoescala y las capas de transporte de agujero PTAA son efectivas para las células solares en tándem de perovskita y CIGS de alto rendimiento.
• Las células solares en tándem desarrolladas demuestran una eficiencia y una estabilidad operativa prometedoras.
• Este enfoque avanza en la tecnología de celdas solares en tándem de película delgada para futuras aplicaciones de energía.