Cristalización homogénea y pasivación de interfaz enterrada para módulos solares en tándem de perovskita

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• La fabricación escalable de células solares en tándem de toda perovskita se ve obstaculizada por los desafíos en las subcélulas de banda estrecha, específicamente las películas de perovskita de plomo y estaño (Pb-Sn) mezcladas.
• Los problemas incluyen la cristalización no uniforme y las interfaces de perovskita enterradas pobres, lo que limita el rendimiento y la fabricabilidad del dispositivo.

Objetivo del estudio:

• Para abordar los desafíos en la fabricación escalable de células solares en tándem de toda perovskita.
• Mejorar la cristalización y la calidad de la interfaz de las películas mixtas de perovskita de plomo y estaño (Pb-Sn) para las subcélulas de banda estrecha.

Principales métodos:

• Utilizó clorhidrato de aminoacetamida, un dopante de la lista de amortiguadores bioquímicos de Good, para homogeneizar la cristalización de la perovskita.
• Se aplicó el dopaje para extender la ventana de procesamiento para el recubrimiento de láminas de perovskita Pb-Sn.
• Utilizó el dopaje para la pasivación selectiva de defectos en la interfaz enterrada de perovskita.

Principales resultados:

• Se ha logrado la cristalización homogeneizada de perovskita en películas de Pb-Sn.
• Amplió la ventana de procesamiento para el recubrimiento de cuchillas, permitiendo una deposición de película más uniforme.
• Se han pasivado exitosamente los defectos en la interfaz de perovskita, mejorando el transporte de carga.
• Fabricó un módulo solar en tándem de toda perovskita con una eficiencia de conversión de energía certificada del 24,5%.

Conclusiones:

• El clorhidrato de aminoacetamida es un dopaje eficaz para mejorar la calidad y procesamiento de las películas de perovskita Pb-Sn.
• El método desarrollado permite la fabricación escalable de células solares en tándem de toda perovskita de alta eficiencia.
• La eficiencia certificada del 24,5% demuestra el potencial de este enfoque para las tecnologías de energía solar de próxima generación.