Celdas solares en tándem de perovskita orgánica con interconexión de óxido de indio

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• Las células solares de unión múltiple ofrecen mayores eficiencias que los dispositivos de unión única.
• Las perovskitas de halogenuros metálicos son prometedoras para los huecos de banda sintonizables en las células solares de unión múltiple.
• Los anteriores tándems de perovskita orgánica sufrían de baja tensión de circuito abierto y pérdidas de interconexión.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar células solares en tándem orgánicas de perovskita de alta eficiencia.
• Para abordar las limitaciones de los diseños anteriores de tándem de perovskita orgánica.
• Para mejorar la tensión de circuito abierto y reducir las pérdidas en las células solares en tándem.

Principales métodos:

• Fabricación de celdas solares en tándem de perovskita y orgánica.
• Optimización de las capas de extracción de carga para las subcélulas de perovskita.
• Desarrollo de una capa de interconexión ultrafina de óxido de indio.
• Caracterización de la eficiencia de la célula, el voltaje de circuito abierto y la estabilidad operativa.

Principales resultados:

• Se ha obtenido una eficiencia de conversión de potencia certificada del 23,1% (se ha demostrado el 24,0%).
• Demostró una alta tensión de circuito abierto de 2,15 voltios.
• Las subcélulas orgánicas exhibieron alta eficiencia cuántica externa en el infrarrojo cercano y estabilidad operativa.
• La capa de interconexión de óxido de indio ultrafino mostró pérdidas ópticas y eléctricas mínimas.

Conclusiones:

• Las células solares en tándem orgánicas de perovskita pueden lograr altas eficiencias y voltajes.
• El diseño optimizado supera las limitaciones anteriores en la tecnología de tándem perovskita-orgánica.
• Estas celdas representan un avance significativo, comparable con otras tecnologías líderes de unión múltiple.