Pasivación dinámica activada por agua y calor para la energía fotovoltaica de perovskita

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Energía renovable
• Química del estado sólido

Sus antecedentes:

• Las células solares de perovskita (PSC) se enfrentan a desafíos con defectos iónicos que afectan el rendimiento y la longevidad.
• El control de estos defectos durante la fabricación es crucial para las PSC avanzadas.

Objetivo del estudio:

• Introducir una nueva estrategia de pasivación viva para las células solares de perovskita.
• Mejorar el rendimiento del dispositivo y la estabilidad a largo plazo mediante la curación dinámica de los defectos.

Principales métodos:

• Desarrollo de un material ácido-base de Lewis (HUBLA) con enlace impedido urea/tiocarbamato.
• Utilizando enlaces covalentes dinámicos activados por el agua y el calor para la auto-curación.
• Aplicación de HUBLA para la pasivación de defectos en la capa fotoactiva de perovskita.

Principales resultados:

• Se obtuvo una alta eficiencia de conversión de potencia (PCE) del 25,1% en los dispositivos fabricados.
• Los dispositivos HUBLA mantuvieron el 94% de la PCE inicial después de 1.500 horas de envejecimiento a 85°C en nitrógeno.
• Los productos conservan el 88% de la PCE inicial después de 1.000 horas de envejecimiento a 85°C y 30% de humedad relativa en el aire.

Conclusiones:

• La estrategia de pasivación viva controla eficazmente los defectos iónicos en las PSC.
• HUBLA ofrece un enfoque prometedor para la fabricación de células solares de perovskita estables y de alto rendimiento.
• Este método mejora significativamente la estabilidad operativa de los dispositivos de perovskita en diversas condiciones ambientales.