Más de 500 células solares de perovskita FAC bajo pruebas de estabilidad a largo plazo

Área de la Ciencia:

• Ciencia de Materiales
• Energías Renovables
• Fotovoltaica

Sus antecedentes:

• Las células solares de perovskita ofrecen alta eficiencia pero sufren problemas de estabilidad a largo plazo.
• La comprensión de los mecanismos de degradación es crucial para la comercialización.
• Estudios anteriores destacan la humedad y la luz como factores clave de degradación.

Objetivo del estudio:

• Investigar sistemáticamente la estabilidad a largo plazo de más de 500 células solares de perovskita FAC.
• Identificar los principales contribuyentes a la degradación en diversas condiciones de estrés.
• Evaluar el impacto de los cambios composicionales en la longevidad de la célula.

Principales métodos:

• Seguimiento a largo plazo del punto de máxima potencia (MPP) bajo diversas intensidades de luz y condiciones cíclicas.
• Recubrimiento de Al2O3 para la resistencia a la humedad.
• Inspección visual, mediciones de fotoluminiscencia espacial y espectral.
• Análisis estadístico de más de 500 dispositivos probados.

Principales resultados:

• El recubrimiento de Al2O3 mitiga eficazmente la degradación inducida por la humedad.
• Se confirma que la luz es el principal factor de degradación.
• Se identifican la segregación de fases y la degradación de la interfaz perovskita/C60 como problemas clave.
• La eliminación de los iones de bromuro de la composición de FAC mejora la estabilidad hasta 5 veces (vida útil t80).
• Existe una correlación lineal entre la vida útil t80 y el voltaje de polarización durante el seguimiento de la estabilidad.

Conclusiones:

• La optimización de la composición de la perovskita, específicamente el contenido de iones de bromuro, es fundamental para mejorar la estabilidad de las células solares.
• La degradación inducida por la luz, impulsada por la segregación de fases y los problemas de interfaz, es un desafío importante.
• El análisis estadístico de un gran tamaño de muestra (>500) revela una variabilidad significativa en las mediciones de estabilidad a largo plazo en comparación con las mediciones J-V.