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Updated: Sep 6, 2025
Developing High Performance GaP/Si Heterojunction Solar Cells
Published on: November 16, 2018
Células solares en tándem de perovskita y silicio eficientes y estables a través del desplazamiento por contacto por
Jiang Liu1, Michele De Bastiani1, Erkan Aydin1
1KAUST Solar Center, Physical Sciences and Engineering Division, King Abdullah University of Science and Technology (KAUST), Thuwal 23955-6900, Kingdom of Saudi Arabia.
Los investigadores mejoraron la eficiencia de las células solares en tándem de perovskita y silicio mediante la adición de una capa intermedia de MgF2 de un nanómetro de espesor. Esta capa intermedia mejora la extracción de electrones y reduce la recombinación, aumentando la eficiencia de conversión de potencia (PCE) y la estabilidad.
Área de la Ciencia:
- Ciencias de los materiales
- Energía renovable
- Las instalaciones fotovoltaicas
Sus antecedentes:
- Las células solares de perovskita con polaridad invertida (p-i-n) se enfrentan a limitaciones de rendimiento debido a la recombinación de la interfaz de extracción de electrones.
- Esta recombinación reduce significativamente la eficiencia de conversión de energía (PCE) de las células solares en tándem de perovskita y silicio p-i-n.
Objetivo del estudio:
- Para mitigar las pérdidas de recombinación en la interfaz de extracción de electrones en las células solares de perovskita p-i-n.
- Para mejorar el rendimiento y la estabilidad de las células solares monolíticas de perovskita y silicio en tándem.
Principales métodos:
- Se introdujo una capa intermedia de fluoruro de magnesio (MgF2) de ~ 1 nanómetro de espesor en la interfaz perovskita / C60 a través de la evaporación térmica.
- La capa intermedia MgF2 se utilizó para ajustar la energía superficial de la perovskita y desplazar el C60.
Principales resultados:
- La capa intermedia MgF2 facilitó la extracción eficiente de electrones y suprimió la recombinación no radiativa.
- Logró un voltaje de circuito abierto campeón de 1,92 V y un factor de llenado mejorado de 80,7%.
- Se certificó un PCE estabilizado del 29,3% para una célula solar en tándem monolítica de perovskita y silicio (~ 1 cm2).
Conclusiones:
- La capa intermedia MgF2 mejora efectivamente la extracción de electrones y reduce la recombinación en las células solares en tándem de perovskita y silicio.
- Las células solares en tándem desarrolladas demuestran una alta eficiencia y una estabilidad operativa mejorada, conservando un rendimiento de ~95% después de 1000 horas de pruebas de calor húmedo.
