V_OC Más de 1,4 V para las células solares de perovskita Br sin dopantes basadas en óxido de estaño amorfo

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• Las células solares de perovskita CsPbI2Br son prometedoras para aplicaciones en tándem.
• Los dispositivos de corriente sufren de baja tensión de circuito abierto (Voc), lo que dificulta su potencial.
• Los tratamientos existentes han producido mejoras limitadas en Voc.

Objetivo del estudio:

• Investigar el efecto del envejecimiento de las soluciones precursoras de SnCl2 en el rendimiento de las células solares CsPbI2Br.
• Mejorar el Voc y la eficiencia de las células solares CsPbI2Br para aplicaciones en tándem.
• Comprender los mecanismos subyacentes responsables de las mejoras de rendimiento observadas.

Principales métodos:

• Envejecimiento de las soluciones precursoras de SnCl2 para la capa transportadora de electrones.
• Fabricación de células solares CsPbI2Br utilizando un material de transporte por agujero de polímero libre de dopantes (HTM).
• Caracterización de la morfología de la película, los estados químicos, la estructura de la banda electrónica y el rendimiento del dispositivo.

Principales resultados:

• El envejecimiento de la solución de SnCl2 promovió el Voc por encima de 1,40 V, con un Voc campeón de 1,43 V (déficit de Voc < 0,50 V).
• Eficiencias de conversión de potencia superiores al 15,5% con una alta reproducibilidad.
• La solución de SnCl2 envejecida formó una película de SnOx amorfa uniforme con Sn4+ puro, elevando la banda de conducción de SnOx y reduciendo los defectos interfaciales.

Conclusiones:

• Una sencilla técnica de envejecimiento de la solución de SnCl2 mejora significativamente el Voc y la eficiencia en las células solares CsPbI2Br.
• Este método mejora la estabilidad del dispositivo y reduce el déficit de Voc, lo que lo hace adecuado para aplicaciones de células solares en tándem.
• Los hallazgos ofrecen una vía prometedora para desarrollar células solares basadas en CsPbI2Br de alto rendimiento, estables y rentables.