Ingeniería de núcleos para una distribución uniforme de haluros en células solares en tándem de perovskita y silicio

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• Los absorbentes de banda ancha (WBG) en células solares en tándem a menudo exhiben una pobre cristalinidad y textura.
• Esto conduce a la migración de iones y la segregación de fases, lo que dificulta la estabilidad operativa.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método de crecimiento de la película WBG que mejore la cristalinidad y la textura.
• Mejorar la estabilidad y la eficiencia de los absorbentes de WBG para las células solares en tándem de perovskita y silicio.

Principales métodos:

• Crecimiento controlado de la película WBG mediante la nucleación de la fase 3C antes de los agregados ricos en bromo y las fases 2H.
• Fabricación y ensayo de células solares en tándem de perovskita y silicio utilizando los absorbentes WBG desarrollados.

Principales resultados:

• Se obtienen eficiencias de conversión de potencia del 29,4% (25 cm2) y del 32,5% (1 cm2).
• Se ha demostrado una mayor resistencia a las tensiones del envejecimiento, conservando un 98,3% de eficiencia después de 1301 horas a 25°C y un 90% después de 800 horas a 50°C.
• Los absorbentes de WBG resultantes mostraron una mejor cristalinidad, una textura fuerte y una recombinación no radiativa suprimida.

Conclusiones:

• La estrategia de nucleación controlada mejora efectivamente la calidad y la estabilidad de los absorbentes WBG.
• Este avance mejora significativamente el rendimiento y la durabilidad de las células solares en tándem de perovskita y silicio.