Sistemas mejorados de disolventes para módulos fotovoltaicos de perovskita comercialmente viables

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Ingeniería de energías renovables
• Química ecológica

Sus antecedentes:

• La comercialización de la energía fotovoltaica de perovskita se enfrenta a desafíos que incluyen disolventes tóxicos, control de calidad de la película de gran área y fiabilidad operativa.
• Los métodos de fabricación existentes a menudo se basan en productos químicos peligrosos, lo que limita la sostenibilidad ambiental y la escalabilidad.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar procesos de fabricación ecológicos para las células solares de perovskita.
• Abordar las barreras críticas que impiden la comercialización de la tecnología fotovoltaica de perovskita.

Principales métodos:

• Desarrollo de una tinta verde a base de disolvente (γ-valerolactona/2-metil tetrahidrofurano/dimetilsulfóxido).
• Implementación de una estrategia de protección de bordes de confinamiento de disolventes para la deposición de película de gran superficie.
• Fabricación de módulos fotovoltaicos de perovskita bajo condiciones de aire ambiente.

Principales resultados:

• Logró la fabricación a gran escala de películas de perovskita con el mínimo de defectos.
• Produjo módulos fotovoltaicos de perovskita de 7200 centímetros cuadrados con una eficiencia de estado estacionario del 17,2% en el área total.
• Los módulos pasaron las normas de fiabilidad IEC 61215 y demostraron estabilidad operativa.

Conclusiones:

• Los métodos desarrollados ofrecen una vía ambientalmente responsable para la fabricación fotovoltaica comercial de perovskita.
• Este enfoque supera las limitaciones clave en toxicidad, calidad de la película y confiabilidad.
• Demostró el potencial para la producción de células solares de perovskita escalables, eficientes y duraderas.