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Updated: Jun 6, 2025
Monovalent Cation Doping of CH3NH3PbI3 for Efficient Perovskite Solar Cells
Published on: March 19, 2017
Fotovoltaicos en tándem de perovskita totalmente inorgánicos y duraderos
Chenghao Duan1,2, Kaicheng Zhang3, Zijian Peng3
1School of Environment and Energy, State Key Laboratory of Luminescent Materials and Devices, Guangdong Provincial Key Laboratory of Solid Wastes Pollution Control and Recycling, South China University of Technology, Guangzhou, People's Republic of China.
Las células solares de perovskita totalmente inorgánicas ofrecen una mayor estabilidad. Una nueva estrategia de evolución de ligandos mejora la formación de películas y reduce los defectos, lo que permite celdas solares tándem de perovskita inorgánica de dos terminales eficientes y duraderas.
Área de la Ciencia:
- Ciencias de los materiales
- Energía renovable
- Las instalaciones fotovoltaicas
Sus antecedentes:
- Las perovskitas totalmente inorgánicas mejoran la estabilidad de las células solares de perovskita.
- Las células solares en tándem de perovskita inorgánica (IPTSC) son prometedoras para una mayor eficiencia y una mejor estabilidad.
- La fabricación de IPTSC de dos terminales (2T) se enfrenta a desafíos como la mala formación de película y los estados de trampa profunda de los cationes de estaño.
Objetivo del estudio:
- Desarrollar una estrategia para mejorar la formación de películas y la reducción de defectos en las perovskitas inorgánicas de banda estrecha (NBG).
- Permitir la fabricación exitosa de IPTSC 2T de alta eficiencia y estabilidad.
- Proporcionar directrices para el avance de la tecnología IPTSC.
Principales métodos:
- Se empleó una estrategia de evolución del ligando (LE) utilizando p-toluenesulfonil hidrazida (PTSH).
- El LE se utilizó para regular la formación de película y eliminar las trampas profundas en las perovskitas de NBG inorgánicas.
- La estrategia se aplicó a las células de banda estrecha CsPb0.4Sn0.6I3 y a las células de banda ancha CsPbI2Br para la configuración en tándem.
Principales resultados:
- Un dispositivo de 1,31 eV CsPb0,4Sn0,6I3:LE logró una eficiencia récord del 17,41%.
- Los IPTSC de 2T, combinando una célula superior CsPbI2Br con la célula NBG, alcanzaron una eficiencia campeona del 22,57% (certificada del 21,92%).
- Los IPTSC demostraron una excelente durabilidad, manteniendo una eficiencia del 80% a 65 °C durante 1.510 horas y a 85 °C durante 800 horas bajo el seguimiento del punto de máxima potencia.
Conclusiones:
- La estrategia de evolución del ligando aborda efectivamente la formación de películas y los problemas de estado de trampa profunda en las perovskitas inorgánicas de NBG.
- Este enfoque facilita el desarrollo de IPTSC 2T altamente eficientes y estables.
- El estudio ofrece información valiosa para el diseño futuro de IPTSC avanzados.
