Ajuste de una función de trabajo de electrodo utilizando complejos organometálicos en células solares de perovskita...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Las instalaciones fotovoltaicas
• Química

Sus antecedentes:

• Los metales de baja función de trabajo (Ag, Al, Cu) como cátodos externos en las células solares de perovskita invertida (PSC) se degradan debido a la oxidación y la corrosión, lo que limita la estabilidad del dispositivo.
• Las intercapas de cátodo (CIL) pueden reducir el WF metálico y aumentar la eficiencia de conversión de energía (PCE), pero luchan con metales de alto WF como el oro (Au).

Objetivo del estudio:

• Desarrollar nuevos complejos organometálicos como CIL para la sintonización de electrodos WF en PSC invertidos.
• Mejorar el PCE y la estabilidad a largo plazo de las PSC utilizando estos nuevos CIL.

Principales métodos:

• Síntesis de complejos organometálicos derivados del carbolongo.
• Cálculos de la teoría funcional de la densidad (DFT) y caracterizaciones de la superficie para analizar los mecanismos de reducción de WF.
• Fabricación y ensayo de PSC invertidos con cátodos Ag y Au modificados.

Principales resultados:

• Los complejos organometálicos forman dipolos de aniones-cationes en las superficies metálicas, reduciendo drásticamente el WF.
• Las PSC de cátodo de plata (Ag) lograron un aumento de la PCE del 21,29% y un factor de llenado del 83,52% debido al transporte de la portadora mejorado por dipolo.
• Los PSC de cátodo de oro (Au) mostraron una mejor estabilidad ambiental, sin pérdida de eficiencia después de 4080 horas de almacenamiento.

Conclusiones:

• Los complejos organometálicos sintetizados reducen efectivamente el WF del metal, mejorando el rendimiento del PSC.
• Estos CIL permiten el uso de metales de alto WF como Au para una estabilidad y eficiencia superiores de PSC.
• Los hallazgos ofrecen una estrategia prometedora para desarrollar células solares de perovskita estables y eficientes.