Investigadores de la Universidad Huaqiao de China han fabricado una célula solar de cuatro terminales (4T) de perovskita-silicio con una célula superior basada en un material de perovskita con un bandgap energético de 1,67 y menores defectos superficiales.
Los científicos utilizaron un método de reconstrucción de superficies para eliminar los defectos superficiales de la perovskita de banda ancha mediante nanopulido húmedo. «Descubrimos que la estrategia de reconstrucción de la superficie puede mejorar el contacto de la interfaz perovskita/C60, liberar la tensión de red residual de la película de perovskita y formar una capa superficial de perovskita rica en bromo, que suprime eficazmente la pérdida de portadores en la interfaz y la migración de iones», explicaron,
Al parecer, la técnica propuesta fue capaz de eliminar las regiones ricas en defectos causadas por una cristalización inadecuada en la superficie de la película de perovskita, así como los componentes blandos de haluro ricos en yodo que pueden ajustar la coincidencia de niveles de energía. Se descubrió que el nanopulido reajustaba la separación de fases y suprimía la falta de homogeneidad de la cristalinidad de la película, lo que, según los académicos, reduce el desajuste de la red entre la superficie y la masa.
También descubrieron que el nanopulido mejora la intensidad de la fotoluminiscencia (PL) de la película de perovskita, lo que garantiza una distribución más uniforme de la PL. «Las mediciones indicaron una notable reducción de la recombinación no radiativa de portadores en las películas de perovskita», añadieron.
En el estudio «Surface reconstruction of wide-bandgap perovskites enables efficient perovskite/silicon tandem solar cells» (La reconstrucción de la superficie de perovskitas de banda ancha permite la creación de células solares en tándem de perovskita y silicio eficientes), publicado en Nature Communications, el grupo de investigación explica que construyó la célula de perovskita de 300 mm × 300 mm con un sustrato de vidrio y óxido de indio y estaño (ITO), una capa de transporte de huecos (HTL) de óxido de níquel(II) (NiOx) y un ácido fosfónico llamado carbazol metil-sustituido (Me-4PACz), y un absorbedor de perovskita.
Los académicos fabricaron dos versiones distintas de esta célula, una opaca y otra semitransparente, que alcanzaron una eficiencia de conversión de energía del 23,67% y el 21,70%, respectivamente. Además, se comprobó que ambos dispositivos conservaban el 80% de la eficiencia inicial tras funcionar al punto de máxima potencia bajo iluminación solar durante 1.505 h.
El equipo utilizó la célula semitransparente para construir una célula en tándem que integraba una célula solar de silicio de contacto posterior (BC) de 158,75 mm × 158,75 mm adquirida a Gold Stone (Fujian) Energy Company Limited con una eficiencia del 12,7% como dispositivo inferior, y la célula de perovskita de gran superficie se colocó en la parte superior de la célula solar híbrida de silicio BC como filtro.
Probada en condiciones de iluminación estándar, la célula en tándem alcanzó una eficiencia de conversión de potencia del 33,10%.
«Este trabajo revela que la pasivación superficial de las películas de perovskita con una alta densidad de defectos, como las películas de perovskita de banda ancha, requiere un paso previo para reducir la densidad de defectos en las películas iniciales, lo que indica direcciones para el diseño de estrategias de ingeniería de superficies para aumentar aún más el rendimiento de las células solares de perovskita de banda ancha», declararon los científicos.
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.