Una lanzadera de iones redox Eu3+-Eu2+ confiere durabilidad operativa a las células solares de perovskita Pb-I

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Química
• La física

Sus antecedentes:

• Los absorbentes de perovskita de halogenuros metálicos contienen componentes blandos propensos a formar defectos de plomo (Pb) y yodo (I).
• Estos defectos actúan como centros de recombinación, reduciendo la eficiencia del dispositivo, y como iniciadores de degradación, acortando la vida útil del dispositivo.

Objetivo del estudio:

• Para investigar el papel de los pares de iones de europio (Eu3+-Eu2+) en la mitigación de defectos en las células solares de perovskita.
• Mejorar la eficiencia y la estabilidad a largo plazo de los dispositivos de perovskita.

Principales métodos:

• Utilizando pares de iones de europio como un
• Transbordador de oxidación y oxidación
• para oxidar selectivamente el Pb y reducir los defectos del I.
• Fabricación y ensayo de dispositivos de células solares de perovskita que incorporan el sistema de pares de iones de europio.

Principales resultados:

• El par de iones de europio realizó efectivamente una transición cíclica, oxidando Pb y reduciendo los defectos I simultáneamente.
• Se obtiene una eficiencia de conversión de potencia (PCE) del 21,52% (certificado el 20,52%).
• Demostró una durabilidad sustancialmente mejorada a largo plazo, conservando el 92% y el 89% de la PCE máxima bajo iluminación o calor continuos (85 °C) durante 1500 horas, respectivamente, y el 91% después de 500 horas de seguimiento del punto de máxima potencia.

Conclusiones:

• El transbordador redox Eu3+-Eu2+ es una estrategia altamente efectiva para la pasivación de defectos en las células solares de perovskita.
• Este enfoque mejora significativamente tanto la eficiencia como la estabilidad operativa de los dispositivos fotovoltaicos de perovskita.