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Updated: May 5, 2026
Low Pressure Vapor-assisted Solution Process for Tunable Band Gap Pinhole-free Methylammonium Lead Halide Perovskite Films
Published on: September 8, 2017
La ingeniería de disolventes permite películas de perovskita de estaño-plomo con largas longitudes de difusión del
Sheng Li1,2, Xiaotian Yang1, Siyang Cheng1,2
1School of Physics and Technology, Key Lab of Artificial Micro- and Nano-Structures of Ministry of Education, School of Microelectronics, Wuhan University, Wuhan, China.
Los investigadores desarrollaron un nuevo sistema de disolvente ternario para mejorar las células solares de perovskita de estaño-plomo (Sn-Pb). Esta innovación permite películas más gruesas y uniformes, aumentando la eficiencia y la estabilidad para la generación de electricidad de bajo costo.
Área de la Ciencia:
- Ciencias de los materiales
- Energía renovable
- Las instalaciones fotovoltaicas
Sus antecedentes:
- Las células solares en tándem de toda perovskita prometen bajos costos de electricidad, pero se ven obstaculizadas por la escasa absorción del infrarrojo cercano en las subcélulas de estaño-plomo (Sn-Pb).
- Lograr capas eficientes de Sn-Pb de micrones de espesor es un desafío debido a problemas de cristalización y difusión limitada del portador en soluciones de precursores concentrados.
Objetivo del estudio:
- Identificar la causa de las limitaciones de rendimiento en las células solares de perovskita Sn-Pb de micrones de espesor.
- Desarrollar un sistema mejorado de disolventes para capas de absorción de Sn-Pb mejoradas.
- Mejorar la eficiencia y la estabilidad de las células solares en tándem de toda perovskita.
Principales métodos:
- Investigó la química de coordinación del yoduro de estaño (SnI) en disolventes convencionales de dimetilformamida (DMF) y dimetil sulfóxido (DMSO).
- Desarrolló y utilizó un nuevo sistema de disolvente ternario para coordinar completamente SnI2.
- Se han fabricado y caracterizado películas de Sn-Pb de micrones de espesor y células solares de unión única o en tándem.
Principales resultados:
- Se identificó la insuficiente coordinación SnI2 en disolventes binarios como la causa de las fases ricas en Sn y la mala calidad de la película.
- El sistema de disolvente ternario suprimió las fases perjudiciales ricas en Sn, permitiendo películas estequiométricas de Sn-Pb de micrones de espesor.
- Se han logrado longitudes de difusión del portador de ~ 11 μm en películas de Sn-Pb, lo que lleva a un 24,2% de eficiencia de unión única y un 29,3% de eficiencia de células en tándem.
Conclusiones:
- El sistema de disolvente ternario desarrollado supera efectivamente las limitaciones en la formación de la película de perovskita Sn-Pb.
- Los absorbentes de Sn-Pb mejorados mejoran significativamente el rendimiento y la estabilidad de las células solares en tándem de toda perovskita.
- Este avance contribuye a la realización del potencial de la electricidad solar de bajo costo y alta eficiencia.
