La pasivación de la base de Lewis media la transferencia de carga en las heterojunciones de perovskita

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Las instalaciones fotovoltaicas
• Ingeniería Química

Sus antecedentes:

• La transferencia eficiente de carga en las interfaces es vital para el rendimiento de las células solares de perovskita.
• La comprensión de la recombinación mediada por trampa y la inyección de carga en las capas de transporte de carga (CTL) es crucial.
• Los modelos existentes a menudo pasan por alto el papel de la unión química en la interfaz.

Objetivo del estudio:

• Investigar el papel de la unión química entre las CTL y los sitios de defecto de perovskita en la inyección de carga.
• Para aclarar el mecanismo de transferencia de carga interfacial en las arquitecturas de células solares de perovskita n-i-p y p-i-n.
• Establecer una regla de diseño para los CTL de próxima generación basada en interacciones vinculantes.

Principales métodos:

• Se utilizó una combinación de espectroscopia óptica y espectroscopia de fotoelectrones de rayos X (XPS).
• Investigó las interacciones de las bases de Lewis entre las CTL y la superficie CH3NH3PbI3.
• Se empleó la espectroscopia de absorción transitoria (TAS) para correlacionar la unión con la dinámica del portador de carga.

Principales resultados:

• Se ha demostrado que la unión química entre las CTL y los sitios de defecto de CH3NH3PbI3 es parte integral de la inyección de carga.
• Identificó las interacciones de las bases de Lewis como el mecanismo de unión primario.
• Aumento de la unión correlacionado con mayor rendimiento y mayor vida útil de los orificios inyectados.

Conclusiones:

• La transferencia de carga mediada por pasivación ocurre en las configuraciones comunes de células solares de perovskita.
• La unión química en la interfaz tiene un impacto significativo en la eficiencia de la inyección de carga.
• Este hallazgo proporciona un principio de diseño crítico para el desarrollo de CTL mejorados para células solares de perovskita.