El sinergismo dopante-aditivo mejora los módulos solares de perovskita

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• Las células solares de perovskita (PSC) muestran un gran potencial debido a sus excelentes propiedades optoelectrónicas.
• La comercialización de los PSC de gran superficie se ve obstaculizada por la menor eficiencia, la escasa estabilidad y los problemas de reproducibilidad en comparación con los dispositivos a escala de laboratorio.
• Abordar estos desafíos es crucial para el avance de la tecnología fotovoltaica de perovskita.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una estrategia sinérgica de aditivos dopantes para mejorar los módulos solares de perovskita de gran superficie.
• Para superar las limitaciones de eficiencia, estabilidad y reproducibilidad en la tecnología solar de perovskita.
• Permitir la comercialización de productos fotovoltaicos de perovskita de alto rendimiento y de gran superficie.

Principales métodos:

• Se empleó una estrategia de combinación sinérgica de aditivos dopantes utilizando cloruro de metilamonio (MACl) como aditivo dopante.
• Incorpora un aditivo de líquido iónico basado en Lewis, el cloruro de 1,3-bis ((cianometil) imidazolio ([Bcmim]Cl).
• Investigó la interacción entre [Bcmim]Cl y MACl para comprender el mecanismo de mejora de las propiedades.

Principales resultados:

• Logró una eficiencia certificada del 23,30% para los módulos solares de perovskita (PSM) con un área de apertura de 27,22 cm2, estabilizándose en el 22,97%.
• Estabilidad operativa demostrada a largo plazo, conservando el 94,66% de la eficiencia inicial después de 1.000 horas de iluminación continua con un solo sol.
• Se producen películas de perovskita estables y homogéneas en fase con alta cristalinidad y reducción de defectos mediante la inhibición de la degradación de la solución precursora y la agregación de MACl.

Conclusiones:

• La estrategia sinérgica de dopantes y aditivos mejora efectivamente el rendimiento y la estabilidad de los módulos solares de perovskita de gran superficie.
• Este enfoque aborda con éxito los principales inconvenientes que obstaculizan la comercialización de la energía fotovoltaica de perovskita.
• Los hallazgos representan un paso importante para cerrar la brecha entre la investigación de laboratorio y la producción industrial de tecnología solar de perovskita.