Ingeniería de interfaz para celdas solares en tándem de perovskita y silicio de alto rendimiento

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• Las células solares en tándem monolíticas de perovskita y silicio de dos terminales ofrecen un alto potencial para la conversión eficiente de energía solar.
• La reducción de las pérdidas de recombinación es crucial para mejorar la estabilidad y la eficiencia de estos dispositivos.

Objetivo del estudio:

• Mejorar el rendimiento de las células solares en tándem de perovskita y silicio minimizando las pérdidas de recombinación.
• Para mejorar la alineación de la banda y la extracción de carga en el contacto selectivo de electrones.

Principales métodos:

• Fabricación de celdas solares monolíticas de perovskita y silicio en tándem.
• Utilizó una perovskita de triple haluro con una brecha de banda de 1,68 eV.
• Incorporación de yoduro de piperazinio como capa de modificación interfacial.

Principales resultados:

• Se logró una mejor alineación de la banda y una reducción de las pérdidas de recombinación no radiativa.
• Extracción de carga mejorada en el contacto selectivo de electrones.
• Las tensiones de circuito abierto demostradas son de 1,28 V para las uniones individuales y de 2,00 V para las células en tándem.
• Eficiencias de conversión de potencia certificadas de hasta el 32,5% para las celdas en tándem.

Conclusiones:

• La modificación interfacial de yoduro de piperazinio reduce efectivamente las pérdidas de recombinación en las células solares en tándem de perovskita y silicio.
• Las células desarrolladas muestran avances significativos en voltaje y eficiencia, allanando el camino para la próxima generación de fotovoltaica.