La pasivación de cloro atómico en múltiples sitios regionales permite células solares de perovskita eficientes y...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Las instalaciones fotovoltaicas
• Química del estado sólido

Sus antecedentes:

• La eficiencia de las células solares de perovskita está limitada por defectos.
• Las sales de halogenuros orgánicos, en particular los cloruros, se utilizan para la pasivación de defectos debido a los fuertes enlaces Pb-Cl.
• La incorporación de pequeños Cl- aniones en la red de perovskita puede degradar el rendimiento.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un nuevo método para la pasivación de defectos en las PSC.
• Para evitar la incorporación perjudicial de cloro en la red de perovskita.
• Mejorar la eficiencia de conversión de potencia (PCE) y la estabilidad de las PSC.

Principales métodos:

• Sustitución de sales iónicas con moléculas orgánicas que contienen átomos de Cl.
• Optimización de la configuración molecular para el posicionamiento espacial óptimo de los átomos de Cl.
• Investigación del enlace covalente entre átomos de Cl y estructuras orgánicas.

Principales resultados:

• Logró un PCE certificado del 25,02% para las PSC, un récord.
• Se ha demostrado la prevención de la incorporación de Cl- anión en la red de perovskita.
• Los PSC mejorados conservaron el 90% de la PCE inicial después de 500 horas de funcionamiento.

Conclusiones:

• Las moléculas orgánicas que contienen átomos de Cl ofrecen una pasivación de defectos superior en comparación con los cloruros iónicos.
• El diseño molecular es crucial para maximizar la pasivación del defecto y prevenir la distorsión de la celosía.
• Este enfoque mejora significativamente tanto la eficiencia como la estabilidad operativa de las PSC.