Aunque las perovskitas son una alternativa prometedora al silicio utilizado para fabricar la mayoría de las células solares actuales, se necesitan nuevos procesos de fabricación para que sean prácticas para la producción comercial. Para ayudar a llenar este vacío, los investigadores han desarrollado un nuevo método de recubrimiento por pulverización de precisión quepermite diseños de células solares de perovskita más complejos y podría ampliarse para la producción en masa.
Las perovskitas son prometedoras para las células solares de próxima generación porque absorben la luz y la convierten en energía con mayor eficiencia y costos de producción potencialmente más bajos que el silicio. Las perovskitas incluso se pueden rociar sobre el vidrio para crear ventanas que produzcan energía.
"Nuestro trabajo demuestra un proceso para depositar capa de capa de perovskita con espesores controlables y tasas de deposición para cada capa", dijo el líder del equipo de investigación Pongsakorn Kanjanaboos de la Facultad de Ciencia e Innovación de Materiales, Facultad de Ciencias, Universidad de Mahidol en Tailandia."Este nuevo método permite diseños apilados para células solares con mejor rendimiento y estabilidad".
En el diario de la Sociedad Óptica OSA Materiales ópticos expresos , Kanjanaboos y sus colegas describen su nuevo método de recubrimiento por pulverización, denominado deposición secuencial por pulverización, y muestran que se puede utilizar para crear un diseño de perovskita multicapa. La aplicación de diferentes materiales de perovskita en cada capa puede permitir la personalización de la función de un dispositivo o la capacidad decumplir requisitos específicos de rendimiento y estabilidad.
Una mejor manera de rociar
Una de las ventajas de las perovskitas es que son procesables en solución, lo que significa que una célula solar se fabrica secando perovskita líquida en un sólido a baja temperatura. Este proceso de fabricación es mucho más fácil y menos costoso que hacer una célula solar de silicio tradicional, un proceso que requiere temperaturas muy altas y cortar un material sólido en obleas.
Sin embargo, el proceso de solución típicamente utilizado para hacer perovskitas no permite diseños de múltiples capas porque la capa superior tiende a disolver la capa inferior ya seca. Para superar este desafío, los investigadores recurrieron a un proceso conocido como deposición secuencial en aerosol en el quelas gotas de un material se aplican a una superficie.
Después de probar diferentes métodos de recubrimiento por pulverización, encontraron uno que funcionaba a temperaturas de alrededor de 100 ° C. Luego optimizaron los parámetros de pulverización para garantizar que las pequeñas gotas se secasen y cristalizaran en perovskita sólida inmediatamente después del contacto con la capa inferior ya seca.
Construyendo un dispositivo multicapa
"Con nuestro proceso de recubrimiento por pulverización, la solución de la capa superior no perturba la película sólida que constituye la primera capa", dijo Pongsakorn. "Se pueden diseñar y crear combinaciones infinitas de arquitecturas de perovskita apiladas con cualquier número de capas concontrol preciso de espesores y tasas de deposición para cada capa "
Los investigadores demostraron la técnica depositando un material de perovskita con alta estabilidad en diferentes materiales de perovskita con mejores propiedades eléctricas. Este dispositivo de perovskita semitransparente de doble capa mostró capas claramente definidas y al mismo tiempo logró un alto rendimiento y una buena estabilidad.
Los investigadores planean usar el nuevo enfoque para hacer dispositivos de perovskita multicapa con nuevas funciones y combinaciones de rendimiento y estabilidad que antes no eran posibles.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por La sociedad óptica . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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