Las impurezas de fase a nanoescala locales son sitios de degradación en las perovskitas halogenadas

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Ciencias de la energía
• Las instalaciones fotovoltaicas

Sus antecedentes:

• Las células solares de perovskita halogenada muestran altas eficiencias de conversión de energía, pero sufren de inestabilidad operativa.
• Comprender los mecanismos de degradación a nanoescala es crucial para mejorar la longevidad del dispositivo.

Objetivo del estudio:

• Investigar el papel de las impurezas de fase a nanoescala en la degradación de los absorbentes de perovskita ricos en formamidinio.
• Desarrollar un conjunto de herramientas de microscopía multimodal para analizar estos cambios.

Principales métodos:

• Desarrollo de un conjunto de herramientas de microscopía multimodal.
• Visualización de los cambios estructurales inducidos por la iluminación en las impurezas de fase a nanoescala.
• Correlación del paisaje nanoscópico con el rendimiento y la estabilidad del dispositivo.

Principales resultados:

• Las impurezas de fase a nanoescala (politipo hexagonal, yoduro de plomo) actúan como trampas portadoras y sitios para la degradación fotoquímica.
• Las pequeñas cantidades de estas impurezas, no detectadas por las mediciones a granel, comprometen significativamente la longevidad del dispositivo.
• La composición y el procesamiento de la película influyen en el tipo y la distribución de las impurezas, siendo los politipos particularmente perjudiciales.

Conclusiones:

• Modular las impurezas de fase defectuosas ajustando las propiedades estructurales y químicas locales puede mitigar las pérdidas de rendimiento y la degradación.
• El flujo de trabajo multimodal desarrollado es aplicable a varios semiconductores sensibles al haz para evaluar el rendimiento y la estabilidad.