Celdas solares de perovskita estables con una eficiencia superior al 24,8% y una pérdida de voltaje de 0,3 V

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• Las células solares de perovskita requieren un mejor rendimiento y estabilidad para su comercialización.
• La fluoración de materiales conjugados puede mejorar los niveles de energía, la hidrofobia y las interacciones.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar e investigar nuevos análogos isoméricos fluorados del Spiro-OMeTAD como materiales transportadores de agujeros (HTM) para las PSC.
• Comprender las relaciones estructura-propiedad influenciadas por el isomerismo constitucional en estos HTM.

Principales métodos:

• Síntesis de dos análogos isoméricos fluorados del Spiro-OMeTAD.
• Fabricación y caracterización de las PSC utilizando los nuevos HTM.
• Análisis experimentales, atómicos y teóricos para estudiar las relaciones estructura-propiedad.

Principales resultados:

• Los PSC fabricados alcanzaron una alta eficiencia de conversión de potencia de hasta el 24,82% (certificado el 24,64%).
• Estabilidad demostrada a largo plazo con una retención de eficiencia del 87% después de 500 horas en condiciones húmedas sin encapsulación.
• Se logró un 22,31% de eficiencia en las PSC de gran superficie.

Conclusiones:

• Los HTM isoméricos fluorados desarrollados mejoran significativamente el rendimiento y la estabilidad de las PSC.
• El isomerismo constitucional juega un papel crucial en la determinación de las relaciones estructura-propiedad para las aplicaciones fotovoltaicas mejoradas.
• Estos hallazgos contribuyen al avance de la energía fotovoltaica de próxima generación.