Crecimiento controlado de las capas de perovskita con cloruros volátiles de alquilamonio

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Energía renovable
• Química del estado sólido

Sus antecedentes:

• El control de la cristalinidad y la morfología de la película de perovskita es crucial para las células solares de alta eficiencia.
• Las películas delgadas de perovskita de yoduro de plomo de formamidina (FAPbI3) requieren una baja densidad de defectos para un rendimiento óptimo.

Objetivo del estudio:

• Investigar la cristalización controlada de las películas finas de perovskita FAPbI3 utilizando cloruros de alquilamonio (RACl).
• Comprender el efecto de RACl en la transición de fase, la cristalización y la morfología superficial de las películas FAPbI3.

Principales métodos:

• Difracción de rayos X de gran angular con incidencia de pastoreo in situ (GWAXD) para estudiar las transiciones de fase y la cristalinidad.
• Microscopía electrónica de barrido (SEM) para analizar la morfología de la superficie.
• Investigó el papel de los cloruros de alquilamonio (RACl) en las soluciones precursoras.

Principales resultados:

• La adición de cloruros de alquilamonio (RACl) controló la velocidad de transición de la fase δ a la fase α de FAPbI3.
• RACl influyó en la cristalinidad, la orientación preferida y la morfología superficial de las películas α-FAPbI3.
• Las capas de perovskita optimizadas permitieron que las células solares de perovskita tuvieran una eficiencia de conversión de energía del 26,08%.

Conclusiones:

• Los cloruros de alquilamonio (RACl) son efectivos para controlar la cristalización y las propiedades de las películas finas de perovskita FAPbI3.
• El método propuesto facilita la fabricación de células solares de perovskita de alta eficiencia.
• Este enfoque ofrece una vía para mejorar el rendimiento de los dispositivos fotovoltaicos basados en perovskita.