Capas de transporte por agujero de quelación de plomo para minimodulos de perovskita eficientes y estables

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• Las interfaces defectuosas entre las perovskitas y las capas de transporte de agujeros (HTL) dificultan el rendimiento de las células solares de perovskita p-i-n.
• El ion plomo (Pb2+) es un componente clave en las perovskitas, pero su interacción con los HTL puede conducir a problemas de rendimiento.

Objetivo del estudio:

• Para hacer frente a los defectos de interfaz en las células solares de perovskita p-i-n.
• Mejorar el rendimiento y la estabilidad de las células solares de perovskita a través de la ingeniería de interfaz.

Principales métodos:

• Incorporación de moléculas de quelación de plomo en las HTL.
• Pasivación de la superficie del fondo de la perovskita.
• Fabricación y ensayo de células de pequeña superficie y de módulos mínimos de gran superficie.

Principales resultados:

• Las moléculas de quelación de plomo interactúan con Pb2+, reduciendo las regiones amorfas y pasivando la superficie inferior de la perovskita.
• Un módulo mínimo (26,9 cm2) logró una eficiencia de conversión de potencia certificada (PCE) del 21,8% (estabilizado en el 21,1%).
• Las celdas de área pequeña y los minimodulos demostraron una mayor estabilidad de absorción de luz, con minimodulos que retienen la eficiencia durante más de 2130 horas.

Conclusiones:

• La quelación de plomo en HTL es una estrategia eficaz para mejorar el rendimiento y la estabilidad de las células solares de perovskita.
• La pasivación de la interfaz a través de la quelación del plomo ofrece un camino hacia módulos solares de perovskita duraderos y de alta eficiencia.
• El método desarrollado es prometedor para dispositivos fotovoltaicos de perovskita escalables y de alto rendimiento.