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Updated: Sep 9, 2025
08:12
Low Pressure Vapor-assisted Solution Process for Tunable Band Gap Pinhole-free Methylammonium Lead Halide Perovskite Films
Published on: September 8, 2017
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Técnica de alivio de la segregación asistida por fotohomogeneización (PHASET) para celdas solares de perovskita de
Liming Du1,2, Fangfang Cao3, Rui Meng1,2
1State Key Laboratory of Solidification Processing, Northwestern Polytechnical University, Xi'an, China.
Nature communications
|August 29, 2025
Resumen
Las células solares de perovskita de banda ancha logran una mayor eficiencia, pero sufren segregación de fase. Una nueva técnica, PHASET, mejora la estabilidad y la eficiencia, permitiendo celdas solares en tándem de alto rendimiento.
Área de la Ciencia:
- Ciencias de los materiales
- Energía renovable
- Las instalaciones fotovoltaicas
Sus antecedentes:
- Las células solares de perovskita de banda ancha (PSC) ofrecen el potencial de exceder el límite de Shockley-Queisser en las células solares en tándem (TSC).
- La segregación de fases bajo iluminación es una limitación importante para la estabilidad operativa de los PSC.
- Comprender la dinámica de la segregación de fase inducida por fotones es crucial para mejorar la longevidad del dispositivo.
Objetivo del estudio:
- Investigar la dinámica de la segregación de fase inducida por fotones en las células solares de perovskita de banda ancha (WBG).
- Desarrollar una nueva técnica para suprimir la segregación de haluros y mejorar la estabilidad y la eficiencia de las PSC.
- Demostrar el rendimiento de las células solares en tándem (TSC) que incorporan WBG-PSC estabilizadas.
Principales métodos:
- Caracterizaciones microscópicas in situ para estudiar la dinámica de la segregación de fase inducida por fotones.
- Desarrollo de la técnica de facilitación de la segregación asistida por fotohomogeneización (PHASET), que combina inmersión de luz y pasivación superficial de 2-ThEABr.
- Fabricación y caracterización de WBG-PSC de una sola unión y TSC de toda perovskita de dos terminales.
Principales resultados:
- La inmersión inicial en luz induce la difusión de yoduro a un estado metastable, seguido de una mayor estabilidad frente a la segregación.
- La técnica PHASET suprime efectivamente la segregación de haluros, mejorando la eficiencia del WBG-PSC al 20,23% (1,79 eV).
- Las WBG-PSC estabilizadas conservaron el 97% de la eficiencia inicial después de 1200 horas de iluminación.
- Los TSC de toda perovskita de dos terminales lograron un 28,64% de eficiencia, manteniendo el 77% después de 1200 horas de operación.
Conclusiones:
- La dinámica de segregación de fase inducida por fotones puede conducir a un estado más estable y resistente a la segregación en las WBG-PSC.
- La técnica PHASET mejora significativamente la eficiencia y la estabilidad operativa a largo plazo de las PCP del GBM.
- Las WBG-PSC estabilizadas son adecuadas para celdas solares en tándem de perovskita de alta eficiencia y estabilidad.
