En los últimos años, la mejora plasmónica se ha utilizado en una amplia variedad de investigaciones destinadas a mejorar la eficiencia y la estabilidad térmica de las células solares de perovskita. La técnica consiste en mejorar el campo electromagnético de las células a través de nanoestructuras metálicas, lo que a su vez mejora la baja absorción óptica de los dispositivos en el espectro visible.
La semana pasada se publicaron dos nuevos estudios sobre este tema, que demuestran que el interés por el efecto plasmónico del metal no se ha debilitado en los últimos tiempos.
Nuevos avances
En las investigaciones realizadas por la Universidad Técnica de Darmstadt (Alemania), en colaboración con el Organismo de Ciencia, Tecnología e Investigación de Singapur (A*STAR), se han analizado los recientes avances de esta tecnología.
El grupo explicó que los plasmones superficiales son particularmente interesantes para las células de perovskita, ya que sus propiedades pueden ser afinadas controlando la forma, el tamaño y el entorno dieléctrico de las nanoestructuras metálicas. Como resultado, las células de perovskita que integran las estructuras plasmónicas pueden tener capas absorbentes más finas que no comprometen el espesor óptico, y pueden ser diseñadas como dispositivos semitransparentes.
Los científicos describieron la típica célula plasmónica de perovskita como un dispositivo hecho de una compacta capa de bloqueo de óxido de titanio (TiO2) de 20-50 nm, que está incrustada entre una capa de 100-400 nm de un material de transporte de electrones como el TiO2 mesoporoso y un sustrato de óxido conductor transparente, que a su vez está seguido por un material de transporte de huecos intercalado entre el absorbedor de perovskita y el electrodo de contacto posterior.
Los científicos también describieron cómo la inyección de electrones calientes, la captura de luz y la modulación de la dirección del flujo de energía en el acoplamiento dipolo-dipolo por el plasmónico también se utilizan en las aplicaciones de las células de perovskita. Sus hallazgos fueron presentados en el documento Recent Advances in Plasmonic Perovskite Solar Cells, publicado en Advanced Science.
Nanopartículas bimetálicas
En otro estudio publicado esta semana en la revista Nature, “Bimetallic Implanted Plasmonic Photoanodes for TiO2 Sensitized Third Generation Solar Cells”, científicos de la Universidad Guru Nanak Dev de la India trataron de mejorar la capacidad de captación de luz del sensibilizador de TiO2 utilizado en este tipo de células, y de evitar al mismo tiempo los efectos de la recombinación.
Se incrustaron nanopartículas de oro y plata en el TiO2 con una técnica de implantación de iones. Según los investigadores, la eficiencia de las células que dependen de las nanopartículas y sus efectos ópticos y eléctricos inducidos por el plasmón mostraron una eficiencia que era 89% mayor (relativamente) que la de las células no implantadas.
Esta mayor eficiencia está determinada por la mayor capacidad de captación de luz del TiO2, que puede producir una enorme cantidad de electrones fotoexcitados, y por los efectos eléctricos plasmónicos inducidos por las nanopartículas de plata y oro incrustadas en los fotoánodos de TiO2, explicaron los investigadores.
Este contenido está protegido por derechos de autor y no se puede reutilizar. Si desea cooperar con nosotros y desea reutilizar parte de nuestro contenido, contacte: editors@pv-magazine.com.
Al enviar este formulario, usted acepta que pv magazine utilice sus datos con el fin de publicar su comentario.
Sus datos personales solo se divulgarán o transmitirán a terceros para evitar el filtrado de spam o si es necesario para el mantenimiento técnico del sitio web. Cualquier otra transferencia a terceros no tendrá lugar a menos que esté justificada sobre la base de las regulaciones de protección de datos aplicables o si pv magazine está legalmente obligado a hacerlo.
Puede revocar este consentimiento en cualquier momento con efecto para el futuro, en cuyo caso sus datos personales se eliminarán inmediatamente. De lo contrario, sus datos serán eliminados cuando pv magazine haya procesado su solicitud o si se ha cumplido el propósito del almacenamiento de datos.
Puede encontrar más información sobre privacidad de datos en nuestra Política de protección de datos.