Soluciones de perovskita precursora de dirección para sistemas fotovoltaicos de unión múltiple

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Energía renovable
• Física del estado sólido

Sus antecedentes:

• Las células fotovoltaicas de unión múltiple (PV) ofrecen mayores eficiencias de conversión de energía (PCE) que las células de unión única.
• Las perovskitas de estaño y plomo de banda estrecha (NBG) son cruciales para el avance de la tecnología fotovoltaica de película delgada.

Objetivo del estudio:

• Para comprender la química de las soluciones precursoras de perovskita de estaño y plomo.
• Mejorar la calidad semiconductora y las propiedades optoelectrónicas de las películas de perovskita para mejorar el rendimiento fotovoltaico.

Principales métodos:

• Se han investigado las interacciones de las especies Sn(II) dentro de las soluciones de precursores.
• Identificó las funciones del ácido carboxílico y los grupos funcionales del amonio en la formación y propiedades de la película.
• Se utilizan sales de aminoácidos para combinar grupos funcionales beneficiosos con efectos sinérgicos.

Principales resultados:

• Las sales de aminoácidos mejoraron significativamente la calidad y la homogeneidad de la película de perovskita.
• Se obtuvieron PCE del 23,9% (en una sola unión), del 29,7% (en una doble unión) y del 28,7% (en una triple unión).
• Se ha demostrado que las celdas de triple unión (28,4% PCE) conservan un 80% de eficiencia después de 860 horas, y las celdas de cuádruple unión con un 27,9% de PCE y una tensión de circuito abierto de 4,94 V.

Conclusiones:

• Las sales de aminoácidos representan una nueva estrategia para las PV de perovskita de alto rendimiento.
• Este trabajo establece un nuevo punto de referencia para los dispositivos fotovoltaicos de unión múltiple.
• Los hallazgos allanan el camino para la próxima generación de células solares altamente eficientes y estables.