Una sal de piperidinium estabiliza las células solares de perovskita de haluro de metal eficientes

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• Las instalaciones fotovoltaicas híbridas de perovskita se enfrentan a importantes desafíos de longevidad.
• La mejora de la estabilidad operativa de las células solares de perovskita es crucial para su viabilidad comercial.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar células solares de perovskita de alta resistencia con mayor estabilidad y eficiencia.
• Investigar el impacto de un compuesto iónico a base de piperidinio en el rendimiento y la degradación del absorbente de perovskita.

Principales métodos:

• Incorporación de un compuesto iónico basado en piperidinio en la perovskita de plomo-trihaluro de formamidinio-cesio.
• Ajuste de la brecha de banda para aplicaciones en tándem de perovskita y silicio.
• Pruebas de envejecimiento acelerado bajo luz solar simulada a temperaturas elevadas (60°C y 85°C).

Principales resultados:

• El aditivo de piperidinium mejoró el voltaje de circuito abierto y la eficiencia de la célula.
• La incorporación de aditivos retrasó la segregación de la composición y la formación de agujeros.
• Las células no encapsuladas y encapsuladas conservaron el 80% y el 95% de las eficiencias máximas después de 1010 y 1200 horas, respectivamente.

Conclusiones:

• Los compuestos iónicos a base de piperidinio mejoran significativamente la estabilidad operativa y la eficiencia de las células solares de perovskita.
• El aditivo mitiga las vías de degradación clave, lo que conduce a dispositivos de alta resistencia.
• Este enfoque es prometedor para el desarrollo de sistemas fotovoltaicos de perovskita duraderos, especialmente para aplicaciones en tándem.