Las perovskitas halogenadas de octaedros inclinados estabilizados inhiben la formación local de fases que limitan el...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Química del estado sólido
• Las instalaciones fotovoltaicas

Sus antecedentes:

• Las perovskitas halogenadas basadas en formamidina (FA) son cruciales para la energía fotovoltaica de alta eficiencia.
• Estabilizar la fase cúbica fotoactiva (α-FAPbI3) de estas perovskitas es un gran desafío.
• Los métodos actuales de estabilización incluyen aleación empírica de cationes (por ejemplo, cesio, metilamonio).

Objetivo del estudio:

• Investigar las propiedades estructurales de las perovskitas ricas en FA estabilizadas empíricamente.
• Comprender el papel de la inclinación octaédrica en la estabilidad de fase de la perovskita.
• Desarrollar un método alternativo para estabilizar el α-FAPbI3 sin aleación de cationes.

Principales métodos:

• Técnicas avanzadas de caracterización de la nanoestructura para resolver la inclinación octaédrica local.
• Análisis de las distribuciones catiónicas en las películas de perovskita aleada.
• Ingeniería de superficies utilizando ácido etilendiaminetetraacético (EDTA) para inducir la inclinación octaédrica en películas puras de α-FAPbI3.

Principales resultados:

• Las perovskitas ricas en FA estabilizadas empíricamente exhiben estructuras no cúbicas con inclinación octaédrica de ~ 2 °.
• La inclinación octaédrica frustra las transiciones a fases hexagonales inestables, mejorando la estabilidad macroscópica.
• Las distribuciones de cationes heterogéneos conducen a inestabilidad localizada y pérdidas de rendimiento.
• Las películas puras α-FAPbI3 con plantilla EDTA demostraron una estabilidad significativa frente a los factores de estrés térmicos, ambientales y lumínicos.

Conclusiones:

• La inclinación octaédrica es clave para estabilizar la fase fotoactiva de las perovskitas basadas en FA.
• La ingeniería de superficies ofrece una ruta prometedora para lograr películas α-FAPbI3 estables sin comprometer el rendimiento.
• Este enfoque podría conducir a células solares de perovskita más duraderas y eficientes.