Dopaje metastable inducido por oxígeno mejorado por la luz en perovskitas mixtas de haluro de Sn-Pb

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Las instalaciones fotovoltaicas
• Química del estado sólido

Sus antecedentes:

• Las perovskitas mixtas de haluro de estaño y plomo ofrecen espacios sintonizables para celdas solares eficientes.
• Las perovskitas que contienen estaño son propensas a la oxidación, degradando sus propiedades optoelectrónicas.

Objetivo del estudio:

• Para investigar el dopaje inducido por el oxígeno en películas finas de perovskita mixta de haluro de estaño y plomo.
• Comprender el impacto de la exposición al oxígeno en las propiedades de la perovskita y su estabilidad a largo plazo.

Principales métodos:

• Mediciones de conductividad de microondas.
• Caracterización estructural
• Las técnicas de caracterización óptica.

Principales resultados:

• La exposición al oxígeno aumenta la conductividad oscura, lo que indica la aceptación de electrones y la oxidación del estaño (Sn2 + a Sn4 +), creando agujeros libres.
• El dopaje se ve reforzado por la exposición simultánea a oxígeno y luz.
• Se observó una reducción de la fotoconductividad y la formación de defectos a largo plazo, incluso después de la disminución del dopaje.
• La exposición prolongada conduce a la formación de SnO2 y a la pérdida de yoduro, lo que provoca la degradación estructural.

Conclusiones:

• Incluso la exposición a corto plazo al oxígeno afecta negativamente la dinámica del portador de carga de perovskita.
• La degradación estructural se hace evidente con la exposición a largo plazo al oxígeno y la acumulación de productos de oxidación.
• La exclusión estricta del oxígeno durante la producción y el funcionamiento es crucial para las células solares de perovskita de estaño-plomo mixtas eficientes.