Celdas solares de perovskita plana con estabilidad a largo plazo utilizando aditivos líquidos iónicos

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• Las células solares de perovskita halogenada son una tecnología fotovoltaica muy prometedora.
• Si bien la estabilidad a largo plazo ha mejorado, la migración iónica sigue siendo un desafío crítico, especialmente bajo estrés operativo (calor y luz).

Objetivo del estudio:

• Mejorar la eficiencia y la estabilidad operativa a largo plazo de las células solares de perovskita.
• Para abordar el problema persistente de la migración de iones en las capas activas de perovskita.

Principales métodos:

• Incorporación de líquidos iónicos en la película de perovskita.
• Fabricación de dispositivos fotovoltaicos positivos-intrínsecos-negativos (PIN, por sus siglas en inglés).
• Estudio de la estabilidad del dispositivo bajo luz solar simulada continua de espectro completo a temperaturas elevadas (70-75°C).

Principales resultados:

• Los dispositivos que incorporan líquidos iónicos demostraron una mayor eficiencia.
• Se observó una marcada mejora en la estabilidad a largo plazo del dispositivo.
• El dispositivo encapsulado más estable mostró solo un ~ 5% de degradación del rendimiento después de 1.800 horas de operación continua en condiciones adversas.
• La vida útil operativa estimada para la retención del 80% del rendimiento es de aproximadamente 5.200 horas.

Conclusiones:

• La incorporación de líquido iónico es una estrategia eficaz para mejorar la eficiencia y la estabilidad de las células solares de perovskita.
• Este enfoque mitiga significativamente los problemas de migración de iones, lo que conduce a una mayor longevidad del dispositivo.
• La estabilidad operativa demostrada a largo plazo en condiciones intensas representa un avance clave hacia una tecnología fotovoltaica de perovskita confiable.