Mientras investigaban los cristales de perovskita, los científicos de la Universidad de Groningen hicieron una observación que podría hacer que las células solares de perovskita sean más eficientes. También podría conducir a nuevos sensores de oxígeno y vapor de agua. Los resultados fueron publicados en línea por la revista Avances científicos el 27 de julio
Las células fotovoltaicas basadas en perovskitas híbridas se introdujeron por primera vez en 2009, y rápidamente se volvieron tan eficientes como las células solares de silicio estándar. Ahora convierten la luz en electricidad con una eficiencia de aproximadamente el 22%. "Y el límite teórico es de aproximadamente el 33%", diceMaria Antonietta Loi, profesora de fotofísica y optoelectrónica en la Universidad de Groningen.
Sin embargo, parte de la carga eléctrica desaparece en lo que se conoce como trampas. Esto sucede tanto en el silicio como en la perovskita, y reduce la eficiencia de las células fotovoltaicas. Por lo tanto, sería bueno saber más sobre las trampas y cómo evitarlas. ALa observación fortuita de los científicos de la Universidad de Groningen proporcionó una nueva visión de las trampas híbridas de perovskita.
comedores de carga
Mientras investigaba los cristales de perovskita, el postdoc Hong-Hua Fang colocó un cristal en una cámara de vacío. "La razón era enfriarlo", explica Fang. Mientras bombeaba el aire, dejó un láser que excita el cristal.Esta luz láser produce cargas electrónicas en el cristal, que emiten luz cuando se recombinan. En este caso, el cristal debería haber emitido luz verde, pero sorprendentemente, cuando se eliminó el aire a su alrededor, la luz verde también desapareció.cuando dejamos entrar el aire nuevamente, se restableció la emisión de luz. 'Así que aparentemente, sin aire, la mayoría de las cargas desaparecen en las trampas.
Los gases atmosféricos bloquearon de alguna manera la actividad de los "comedores de carga" en los cristales, por lo que Fang se dispuso a investigar. Expuso los cristales a diferentes tipos de gas y descubrió que el oxígeno y el vapor de agua desactivaban las trampas, mientras que gases como el nitrógeno,el dióxido de carbono o el argón no tuvieron ningún efecto. El siguiente paso fue localizar las trampas, lo que hizo usando dos luces láser diferentes para excitar la superficie o el interior de los cristales. Descubrió que las trampas estaban principalmente en la superficie.
Sensor
"Suponemos que hay grupos de trampas cargados positivamente en la superficie debido a la estructura cristalina de las perovskitas híbridas", explica Loi. El siguiente paso es encontrar una forma de eliminarlas. El vapor de agua o el oxígeno funcionan bien, peroa la larga pueden dañar el material, por lo que no son una opción. Fang está ocupado probando alternativas. Si tiene éxito, mejorará aún más la eficiencia de las células solares de perovskita ". El número de trampas en el material que utilizamos paraestos experimentos fueron relativamente bajos, pero estimamos que al eliminarlos, podríamos pasar de una eficiencia del 22 por ciento a una igual o superior a la del silicio cristalino, que es del 25 por ciento ''.
Hay otra posible aplicación para los hallazgos. Loi: "Como el efecto del oxígeno y el vapor de agua sobre la perovskita es reversible, sería un buen sensor". Los cristales de perovskita dentro de los envases de alimentos sellados podrían detectar la presencia de oxígeno dañino ".Simplemente haga brillar un láser en el sensor, y si se ilumina, sabrá que el sello se ha roto ''.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Groningen . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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