Una purificación de fase de perovskita asistida por intermedio para células solares de alto rendimiento

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Las instalaciones fotovoltaicas
• La cristalografía

Sus antecedentes:

• Las células solares de perovskita (PSC) son prometedoras para la próxima generación de energía fotovoltaica.
• La estabilidad estructural, en particular el logro de la fase α pura de yoduro de plomo de formamidina (α-FAPbI₃), es crítica para la fiabilidad operativa del PSC.
• La fase δ-FAPbI₃ favorecida termodinámicamente dificulta la cristalización de la fase α pura.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un enfoque de aprendizaje automático para la identificación de aditivos que promuevan la purificación de la fase α en las PSC.
• Investigar el potencial del clorhidrato de aminoguanidina (AG) como aditivo para mejorar la estabilidad de fase de la perovskita y el rendimiento del dispositivo.

Principales métodos:

• Utilizó un enfoque de aprendizaje automático de lenguaje para analizar aproximadamente 10 resúmenes científicos.
• Se ha identificado el clorhidrato de aminoguanidina (AG) como un aditivo prometedor para la formación de fases intermedias.
• Se realizó una validación experimental para confirmar la formación de una nueva fase intermedia unidimensional (AGPbI₃).

Principales resultados:

• AG forma una nueva fase intermedia 1D (AGPbI₃), suprimiendo la fase δ no deseada y la formación de solventes intermedios.
• Se promovió la cristalización pura de la fase α, lo que condujo a un aumento de la eficiencia de las células solares del 23,99% al 25,46%.
• Mejora de la estabilidad térmica y fotográfica a largo plazo, conservando un 82% de eficiencia después de 1056 horas a 85 °C y un 94,6% después de 835 horas de iluminación.
• Mejora de la eficiencia de la PSC flexible del 21,24% al 22,86%.

Conclusiones:

• El clorhidrato de aminoguanidina es un aditivo eficaz para estabilizar la fase α en las células solares de perovskita.
• La estrategia de aprendizaje automático desarrollada ofrece un método rápido para explorar nuevas fases intermedias para mejorar el rendimiento y la estabilidad de las células solares de película delgada.