Celdas solares en tándem de perovskita y silicio con pasivación de la interfaz de dos capas

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• Las células solares en tándem de perovskita y silicio ofrecen mayores eficiencias de conversión de energía (PCE) que las células de unión única.
• Un desafío clave es minimizar la recombinación en la interfaz de la capa de transporte de perovskita / electrones sin obstaculizar el transporte de carga.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una estrategia de pasivación interfacial eficaz para las células solares en tándem de perovskita y silicio.
• Para mejorar la extracción de electrones y suprimir la recombinación no radiativa.
• Obtener un PCE elevado que exceda el límite de Shockley-Queisser.

Principales métodos:

• Se empleó una estrategia de pasivación entrelazada de dos capas utilizando capas ultrafinas de fluoruro de litio y moléculas de dióxido de diammonio.
• Dispositivos en tándem fabricados en una célula de heterounión de silicio de doble textura (frente ligeramente texturizado, trasero muy texturizado).
• Utilizó una caracterización avanzada para confirmar el aumento de la fotocorriente y la pasivación.

Principales resultados:

• Logró una eficiencia de conversión de potencia estabilizada certificada del 33,89%.
• Se registró un impresionante factor de llenado del 83.0% y una tensión de circuito abierto de casi 1.97 V.
• Se ha demostrado una mejora simultánea de la pasivación de la fotocorriente y de la superficie trasera.

Conclusiones:

• La estrategia de pasivación entrelazada de dos capas suprime efectivamente la recombinación interfacial y mejora la extracción de carga.
• La célula solar en tándem de perovskita y silicio desarrollada alcanza una eficiencia certificada récord, superando el límite de Shockley-Queisser de una sola unión.
• Este trabajo allana el camino para la próxima generación de dispositivos fotovoltaicos de alta eficiencia.