Las interacciones anión-π suprimen las impurezas de fase en las células solares FAPbI₃

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Las instalaciones fotovoltaicas
• Química

Sus antecedentes:

• La comercialización de las células solares de perovskita (CPS) depende de lograr una alta eficiencia y estabilidad a largo plazo.
• La fabricación de películas de perovskita de alta calidad es un desafío debido a las diversas composiciones y fases.
• Los métodos actuales de crecimiento de la película se centran principalmente en el componente BX2, descuidando el papel del precursor AX.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un nuevo método para modular la cinética de la formación de la película de perovskita.
• Mejorar la calidad, eficiencia y estabilidad de las células solares de perovskita.
• Para explorar nuevas interacciones químicas en las reacciones precursoras de perovskita.

Principales métodos:

• Utilizó la interacción anión-π entre el precursor AX y el hexafluorobenzeno (HFB) para modular la cinética de la reacción.
• Se ha aplicado una estrategia de "regulación de doble localización" que combina los métodos convencionales con la nueva interacción anión-π.
• Investigó el efecto de esta regulación de doble ubicación en las propiedades de la película de haluros de plomo de formamidinio (FAPbI3).

Principales resultados:

• Se obtienen películas de haluros de plomo de formamidinio (FAPbI3) con defectos reducidos, absorción desplazada al rojo y alta pureza de fase.
• Eficiencias de conversión de potencia demostradas (PCE) de hasta el 26,07% (0,08 cm2) y el 24,63% (1 cm2).
• Se mantuvo el 94% de la PCE inicial después de 1.258 horas de funcionamiento continuo bajo luz solar simulada y temperatura elevada.

Conclusiones:

• El enfoque de interacción anión-π ofrece una nueva vía para controlar la formación de perovskita.
• La regulación de doble ubicación controla efectivamente la cristalización de la perovskita, lo que lleva a películas de alta calidad.
• Este método mejora el rendimiento y la estabilidad de las PSC, promoviendo su viabilidad comercial.