La regulación de la tensión retrasa el funcionamiento natural de las células solares de perovskita

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• Las células solares de perovskita (pero-SC) muestran un rápido desarrollo, pero carecen de estudios sistemáticos de evaluación de la vida útil.
• Los métodos existentes para las células solares de silicio pueden no aplicarse a los pero-SC, a pesar de un efecto de autocuración percibido.

Objetivo del estudio:

• Investigar la aplicabilidad de las normas de evaluación de la vida útil de las células solares de silicio a los pero-SC.
• Determinar los mecanismos de degradación de los pero-SC de FAPbI3 en el ciclo natural día/noche.
• Identificar estrategias para mejorar la estabilidad operativa del pero-SC.

Principales métodos:

• Análisis comparativo de la degradación del pero-SC en los modos de ciclo continuo frente al día/noche.
• Identificación de la deformación de la celosía como factor de degradación clave mediante el análisis de la expansión/contracción térmica.
• Modificación química que utiliza el cloruro de fenilselenil para regular la tensión de la celosía.

Principales resultados:

• Los pero-SC de FAPbI3 se degradan significativamente más rápido con el ciclo día/noche que con la iluminación continua.
• La tensión periódica de la celosía en el modo de ciclo causa acumulación de trampas y degradación química, reduciendo la vida útil del dispositivo.
• La modificación del cloruro de fenilselenil mejoró la eficiencia certificada al 26,3% y aumentó el T80 en 10 veces en el modo de ciclo.

Conclusiones:

• El ciclo día/noche acelera la degradación del pero-SC, desafiando las estimaciones de la vida útil en modo continuo.
• La tensión del enrejado por el ciclo térmico es un factor crítico que limita la vida útil del pero-SC.
• La regulación de la tensión de la red de perovskita ofrece una ruta prometedora para mejorar la estabilidad y la longevidad del pero-SC.