Síntesis en un solo paso de SnI₂·(DMSO) para las células solares de perovskita de estaño de alto rendimiento

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• Las tecnologías fotovoltaicas de película delgada (PV) actuales se enfrentan a limitaciones debido a la escasez o la regulación de los materiales.
• Las perovskitas de haluro de estaño presentan una alternativa prometedora, pero persisten los desafíos en la longitud de difusión del portador y la morfología de la película.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una vía sintética mejorada para las películas finas de perovskita halogenada de estaño.
• Mejorar el rendimiento de las células solares de perovskita halogenada de estaño abordando las limitaciones de los materiales.

Principales métodos:

• Se utilizó una nueva reacción in situ entre el estaño metálico (Sn) y el yodo (I2) en el dimetilsulfóxido (DMSO).
• Esta reacción formó un adducto SnI2·(DMSO), mejorando la dispersión de la solución precursora y dirigiendo la orientación del cristal.
• El método resultó en una mejor morfología de la película y una mayor longitud de difusión de electrones.

Principales resultados:

• La longitud de difusión de electrones en las películas de perovskita halogenada de estaño se ha mejorado a 290 ± 20 nm.
• La eficiencia certificada de conversión de energía de las células solares de perovskita de haluro de estaño fabricadas alcanzó el 14,6%.
• Esta eficiencia representa una mejora significativa con respecto a las celdas de perovskita de haluro de estaño y otras celdas solares de película delgada abundantes en la tierra.

Conclusiones:

• La vía sintética desarrollada mejora efectivamente la calidad y el rendimiento de la película delgada de perovskita de haluro de estaño.
• Las células solares de perovskita de halogenuros de estaño muestran potencial como una alternativa competitiva y sostenible a las tecnologías fotovoltaicas actuales.
• Este avance aborda las limitaciones clave, allanando el camino para una adopción más amplia de las células solares de perovskita a base de estaño.