Inactivo (PbI) RbCl estabiliza las películas de perovskita para las células solares eficientes

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• El exceso de yoduro de plomo (PbI2) en las células solares de perovskita halogenada puede mejorar la eficiencia de conversión de energía (PCE), pero tiene un impacto negativo en la estabilidad del dispositivo y causa histeresis.
• Estabilizar la fase de perovskita es crucial para el rendimiento confiable de las células solares.

Objetivo del estudio:

• Para estabilizar la fase de perovskita en las células solares mediante la conversión del exceso de PbI2 en un compuesto inactivo.
• Mejorar la eficiencia de conversión de energía (PCE) y la estabilidad operativa de las células solares de perovskita de yoduro de plomo de formamidinio (FAPbI3).

Principales métodos:

• Utilizó el dopaje de cloruro de rubidio (RbCl) para convertir el exceso de yoduro de plomo (PbI2) en un compuesto inactivo (PbI2) 2RbCl.
• Se fabricaron y caracterizaron las células solares de perovskita de yoduro de plomo de formamidinio (FAPbI3) utilizando la estrategia de dopaje desarrollada.
• Se realizaron pruebas de almacenamiento en estante y de estabilidad térmica a 85°C para evaluar la longevidad del dispositivo.

Principales resultados:

• Se logró una eficiencia certificada de conversión de energía (PCE) del 25,6% para las células solares de perovskita FAPbI3.
• Se ha demostrado una estabilización significativa del dispositivo, con valores de PCE retenidos del 96% después de 1000 horas de almacenamiento en estante.
• Presenta una mayor estabilidad térmica, conservando el 80% de la PCE original después de 500 horas a 85°C.

Conclusiones:

• El dopaje de RbCl estabiliza efectivamente la fase de perovskita mediante la conversión del exceso perjudicial de PbI2.
• Este método mejora significativamente tanto la eficiencia de conversión de energía (PCE) como la estabilidad operativa a largo plazo de las células solares de perovskita FAPbI3.
• La estrategia ofrece una vía prometedora para el desarrollo de tecnologías solares de perovskita altamente eficientes y duraderas.