Superficies estabilizadoras de perovskita halogenada para el funcionamiento de celdas solares con oxisalitos de plomo...

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• Las perovskitas de haluro de plomo son materiales fotovoltaicos prometedores, pero sufren de una baja estabilidad, especialmente en entornos húmedos.
• Los defectos superficiales en las perovskitas actúan como centros de recombinación de carga, limitando el rendimiento y la vida útil del dispositivo.
• Las estrategias de estabilización existentes a menudo implican encapsulación compleja o pueden no abordar completamente la degradación intrínseca del material.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una estrategia de pasivación superficial para las perovskitas de haluro de plomo para mejorar su estabilidad y eficiencia.
• Investigar la formación de capas de oxisalto de plomo insolubles en agua para mejorar la protección de la película de perovskita.
• Evaluar el impacto de esta pasivación en las propiedades optoelectrónicas y la estabilidad operativa a largo plazo de las células solares de perovskita.

Principales métodos:

• Tratamiento superficial de las películas de perovskita de halogenuros de plomo utilizando iones de sulfato o fosfato para formar capas de oxisalto de plomo (II).
• Caracterización de las capas de oxisalto de plomo para la unión química, la resistencia al agua y la pasivación de defectos.
• Fabricación y ensayo de células solares de perovskita con las superficies modificadas bajo irradiación solar simulada y temperatura elevada.

Principales resultados:

• Formación de capas de oxisala de plomo sólidas e insolubles en agua en las superficies de perovskita, mejorando la resistencia al agua.
• Reducción significativa de la densidad de los defectos superficiales mediante la pasivación de los centros de plomo poco coordinados.
• Logró una eficiencia de conversión de potencia del 21,1% y mantuvo el 96,8% de la eficiencia inicial después de 1200 horas de envejecimiento acelerado.

Conclusiones:

• La conversión de la superficie en oxisalto de plomo es una estrategia eficaz para estabilizar las perovskitas de haluro de plomo contra la humedad y la degradación.
• El enfoque de pasivación mejora la vida útil de la recombinación del portador y aumenta el rendimiento de las células solares.
• El método desarrollado ofrece una vía prometedora para una tecnología de células solares de perovskita duradera y eficiente.