Capa Interfacial de Ingeniería de Anillos de Café Habilita el Bloqueo de Fluidos para Fotovoltaicos de Perovskita...

Área de la Ciencia:

• Ciencia de Materiales
• Energía Renovable
• Nanotecnología

Sus antecedentes:

• Las células solares de perovskita (PSC) muestran alta eficiencia de conversión de energía (PCE) y escalabilidad.
• El efecto de anillo de café durante la fabricación impresa provoca una deposición no uniforme de partículas, lo que dificulta el rendimiento de las PSC de gran área.
• Los métodos actuales tienen dificultades con el control de fluidos universal para la cristalización uniforme de películas de perovskita.

Objetivo del estudio:

• Abordar el efecto de anillo de café en la fabricación de PSC impresas.
• Desarrollar una estrategia para la cristalización uniforme en películas de perovskita de gran área.
• Mejorar la escalabilidad y el rendimiento de los módulos solares de perovskita.

Principales métodos:

• Aprovechamiento de los mecanismos de formación de anillos de café y empleo de secado rápido con fragmentación de gotas.
• Construcción de una red de bloqueo de flujo sintonizable en tamaño en la interfaz enterrada.
• Confinamiento de la migración de partículas coloidales de perovskita durante las etapas de flujo y secado.

Principales resultados:

• Supresión de la formación de anillos de café macroscópicos y mitigación de los impactos perjudiciales en la cristalización del dispositivo.
• Las PSC optimizadas alcanzaron una alta eficiencia de conversión de energía (PCE) del 26,61 %.
• Un módulo de gran área (100 cm²) mantuvo una impresionante PCE del 21,39 %, lo que demuestra escalabilidad y uniformidad.

Conclusiones:

• La red de bloqueo de flujo desarrollada controla eficazmente la deposición de partículas coloidales de perovskita.
• Este método mejora significativamente la uniformidad de la cristalización y el rendimiento del dispositivo para PSC de gran área.
• La estrategia muestra una excelente escalabilidad y potencial para el despliegue comercial de módulos solares de perovskita de alto rendimiento.