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Mejora de la eficiencia de las fotovoltaicas de perovskitas de banda ancha de 1,84 eV Más allá del 19% a través de la ingeniería Yb3+

Taomiao Wang ^1,2, Fei Wang ², Yonggui Sun ²

⁰International Collaborative Laboratory of 2D Materials for Optoelectronic Science & Technology of Ministry of Education, Institute of Microscale Optoelectronics, Shenzhen University, Shenzhen, 518060, China.

Advanced Materials (deerfield Beach, Fla.) +

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6 de septiembre de 2025

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Resumen

El trifluorometanosulfonato de iterbio (III) suprime efectivamente la segregación de la fase halogenada en las células solares de perovskita de banda ancha, mejorando tanto la eficiencia como la estabilidad operativa a largo plazo para mejorar el rendimiento del dispositivo.

Área De La Ciencia

Ciencias de los materiales
Energía renovable
Química del estado sólido

Sus Antecedentes

Las células solares de perovskita de banda ancha (PSC) se enfrentan a desafíos en el rendimiento y la estabilidad debido a la segregación de fase.
Las perovskitas WBG de 1,84 eV son particularmente susceptibles a la segregación de haluros de Br/I, lo que provoca inhomogeneidad y degradación en su composición.

Objetivo Del Estudio

Investigar la distribución de iones halogenados en las perovskitas WBG de 1,84 eV.
Para abordar la segregación de fases y mejorar la eficiencia y la estabilidad del dispositivo utilizando un nuevo aditivo.

Principales Métodos

Investigación exhaustiva de la distribución de iones halogenados.
Introducción del trifluorometanosulfonato de iterbio (III) (Yb(TFSI) 3 como aditivo multifuncional.
Caracterizaciones con resolución de profundidad, incluida la dispersión de rayos X de gran angular de incidencia de pastoreo (GIWAXS).

Principales Resultados

Yb(TFSI) 3 adición homogeneizó los dominios ricos en Br e I, reduciendo la heterogeneidad de composición.
El aditivo suprime la migración de haluros y el intercambio iónico, mejorando la estabilidad de fase.
Se confirmó una mejor cristalinidad y uniformidad estructural en toda la profundidad de la película.

Conclusiones

Yb(TFSI) 3 mitiga efectivamente la segregación de la fase halogenada en las PSC de WBG.
Esto conduce a una mayor eficiencia del dispositivo y a una estabilidad operativa significativamente mejorada a largo plazo.
El estudio demuestra una estrategia prometedora para desarrollar células solares de perovskita WBG estables y eficientes.

Palabras clave:

Diseminación de rayos X de gran angular de incidencia en el pasto segregación de fase Celdas solares de perovskita de banda ancha