Distribución de cloro homogeneizado para una eficiencia de conversión de energía > 27% en células solares de...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Energía renovable
• Las instalaciones fotovoltaicas

Sus antecedentes:

• La heterogeneidad espacial en la distribución de halógenos dentro de las películas delgadas de perovskita limita la eficiencia de conversión de energía de la célula solar (PCE) y la estabilidad.
• Se observó una pronunciada inhomogeneidad de la distribución del cloro a través de la película en las películas de yoduro de plomo de formamidinio utilizando cloruro de metilamonio.

Objetivo del estudio:

• Investigar métodos para homogeneizar la distribución del cloro en películas delgadas de perovskita.
• Mejorar el PCE y la estabilidad operativa de las células solares de perovskita.

Principales métodos:

• Incorporación de oxalatos de metales alcalinos en las películas de perovskita.
• Análisis de la distribución del cloro y supresión de defectos.
• Fabricación y ensayo de células solares de perovskita bajo seguimiento continuo del punto de potencia máxima (MPPT) y envejecimiento térmico.

Principales resultados:

• Los oxalatos de metales alcalinos homogeneizaron efectivamente la distribución del cloro a través de la disociación térmica y la unión selectiva de iones cloruro.
• La incorporación de estos compuestos suprimió los defectos superficiales y eliminó las barreras interfaciales.
• Alcanzó una PCE certificada en estado estacionario del 27,2% y los dispositivos conservaron el 86,3% de la PCE inicial después de 1529 horas de MPPT bajo 1 Sol.

Conclusiones:

• Los oxalatos de metales alcalinos son aditivos eficaces para mejorar el rendimiento y la estabilidad de las células solares de perovskita.
• La distribución de cloro homogeneizado reduce los defectos y mejora la longevidad del dispositivo.
• El método desarrollado ofrece una vía prometedora para las células solares de perovskita altamente eficientes y estables.