La mediación de vacío de oxígeno en capas de transporte de electrones permite células solares de perovskita...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Energía renovable
• Física de los semiconductores

Sus antecedentes:

• Las vacantes de oxígeno en SnO2 están relacionadas con la recombinación del portador de carga y la descomposición de la perovskita en la interfaz.
• Comprender este mecanismo es crucial para equilibrar la eficiencia y la estabilidad de las células solares de perovskita.

Objetivo del estudio:

• Investigar el impacto de la concentración de oxígeno vacante en SnO₂ en el rendimiento y la estabilidad de las células solares de perovskita.
• Desarrollar estrategias para mitigar la degradación de la interfaz y mejorar la longevidad de los dispositivos.

Principales métodos:

• Fabricación de muestras de SnO₂ con diferentes concentraciones de vacío de oxígeno.
• Caracterización de las propiedades interfaciales y vías de descomposición mediante técnicas analíticas.
• Diseño y ensayo de una estructura de SnO₂ de dos capas para mejorar el rendimiento del dispositivo.

Principales resultados:

• La baja concentración de vacío de oxígeno en SnO2 promueve la estabilidad del dispositivo a largo plazo.
• La alta concentración de vacío de oxígeno facilita la difusión de yoduro y la desprotonación de FAI, lo que lleva a la formación de formamida.
• Una estructura de SnO₂ de dos capas mejoró la eficiencia al 25,06% y mantuvo el 90% del rendimiento inicial después de 2000 horas.
• Los submódulos de perovskita alcanzaron una eficiencia de conversión de potencia (PCE) del 22,96%.

Conclusiones:

• La optimización de los niveles de vacío de oxígeno en SnO es crítica para las células solares de perovskita estables y eficientes.
• El diseño de SnO₂ de dos capas suprime efectivamente la descomposición al tiempo que garantiza un transporte eficiente del portador.
• Este enfoque ofrece una vía prometedora para desarrollar módulos solares de perovskita duraderos y de alto rendimiento.