El mecanismo de pasivación que explota los dipolos superficiales proporciona celdas solares de perovskita de alto...

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• Las células solares de perovskita (PSC) se enfrentan a desafíos con limitaciones de estabilidad y voltaje.
• Las perovskitas bidimensionales (2D) ofrecen soluciones potenciales, pero el impacto de otras dimensiones es menos entendido.

Objetivo del estudio:

• Investigar el efecto del yoduro de plomo de azetidinio cuasi tridimensional (AzPbI3) como capa secundaria en las PSC.
• Determinar si AzPbI3 puede mejorar los parámetros fotovoltaicos y resolver los problemas de estabilidad.

Principales métodos:

• Fabricación de un dispositivo de células solares de perovskita con una película primaria de perovskita 3D y una capa secundaria de AzPbI3 cuasi 3D.
• Caracterización del rendimiento fotovoltaico y la estabilidad de los dispositivos fabricados.

Principales resultados:

• La capa cuasi-3D AzPbI3 mejoró significativamente los parámetros fotovoltaicos en comparación con las películas de perovskita 3D estándar.
• Se identificó un nuevo mecanismo de pasivación, atribuido a los dipolos de superficie introducidos por AzPbI3.
• Se obtiene una eficiencia de conversión de potencia (PCE) del 22,4% y una tensión de circuito abierto (Voc) de 1,18 V.
• Se demostró un déficit de baja tensión de 0,37 V para una brecha de banda de 1,55 eV.

Conclusiones:

• Quasi-3D AzPbI3 es un material eficaz para mejorar la eficiencia y la estabilidad de las células solares de perovskita.
• El mecanismo de pasivación de dipolo de superficie ofrece una nueva estrategia para optimizar el rendimiento de PSC.
• El alto voltaje de circuito abierto alcanzado pone de relieve el potencial de este enfoque para las tecnologías de energía solar de próxima generación.