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Updated: Jun 10, 2025
Influence of Hybrid Perovskite Fabrication Methods on Film Formation, Electronic Structure, and Solar Cell Performance
Published on: February 27, 2017
Passividad isomérica de diamonio para las células solares en tándem orgánicas de perovskita
Xin Jiang1,2, Shucheng Qin1,2, Lei Meng3,4
1Beijing National Laboratory for Molecular Sciences, CAS Key Laboratory of Organic Solids, Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Beijing, China.
Los investigadores desarrollaron una nueva estrategia de pasivación utilizando cis-ciclohexano 1,4-diamonio dioduro (cis-CyDAI2) para mejorar las células solares en tándem orgánicas de perovskita (TSC). Este método mejora el voltaje y aumenta la eficiencia de conversión de energía (PCE) para una energía solar estable y de alto rendimiento.
Área de la Ciencia:
- Ciencias de los materiales
- Energía renovable
- Las instalaciones fotovoltaicas
Sus antecedentes:
- Las células solares de perovskita (PSC) son cruciales para que las células solares en tándem (TSC) superen los límites de eficiencia de una sola unión.
- Las PSC de banda ancha (WBG) en TSC orgánicas de perovskita se enfrentan a pérdidas de voltaje debido a la recombinación interfacial, lo que dificulta el rendimiento.
- La pasivación efectiva de la superficie es vital para mejorar la eficiencia de conversión de potencia (PCE) de las PSC WBG.
Objetivo del estudio:
- Investigar el uso del ciclohexano 1,4-diamonio dioduro (CyDAI2) como pasivo de superficie para las células solares de perovskita WBG (pero-SC).
- Para abordar la recombinación interfacial y las pérdidas de voltaje en los pero-SC de WBG dentro de los TSC orgánicos de perovskita.
- Mejorar el PCE global de las TSC orgánicas de perovskita monolítica.
Principales métodos:
- Se han sintetizado y utilizado isómeros cis y trans del ciclohexano 1,4-diamonio dioduro (CyDAI2) para la pasivación superficial.
- Se aplicó cis-CyDAI2 a los pero-SC de WBG (1,88 eV) para reducir las pérdidas de voltaje y aumentar el voltaje de circuito abierto (Voc).
- TSCs orgánicas de perovskita monolíticas fabricadas mediante la combinación de WBG pero-SCs tratados con cis-CyDAI2 con celdas solares orgánicas de banda estrecha (1,27 eV).
Principales resultados:
- El isómero cis-CyDAI2 demostró un comportamiento de interacción de superficie distinto, reduciendo efectivamente el desajuste de tensión de circuito abierto de división a nivel cuasi-Fermi (Voc).
- La pasivación con cis-CyDAI2 aumentó el Voc de los pero-SC de WBG a 1,36 V.
- El TSC de perovskita orgánica monolítica resultante alcanzó una PCE certificada del 25,7% (se demostró el 26,4%).
Conclusiones:
- Cis-CyDAI2 es un pasivador de superficie altamente eficaz para los pero-SC de WBG, mitigando significativamente las pérdidas de voltaje.
- La estrategia de pasivación desarrollada permite TSC orgánicos de perovskita de alto rendimiento con una mayor estabilidad y PCE.
- Este trabajo presenta un enfoque prometedor para el avance de la tecnología de células solares en tándem basadas en perovskita.
