Un estudio reciente, afiliado a UNIST encuentra clave para producir una nueva forma rentable de producir células solares de perovskita híbridas inorgánicas-orgánicas PSC que establece un nuevo rendimiento de eficiencia récord mundial de 22.1% en células pequeñas y 19.7 por ciento enCeldas de 1 centímetro cuadrado.
Este avance proviene de una investigación, realizada por el distinguido profesor Sang-Il Seok de Energía e Ingeniería Química en UNIST en colaboración con el profesor Jun Hong Noh del Instituto de Investigación de Tecnología Química de Corea y el profesor Eun Kyu Kim de la Universidad Hanyang, quienes participaron comocoautores del estudio.
Una característica clave de esta tecnología es su capacidad para corregir el defecto dominante en los halogenuros de perovskita, que se sabe que disminuye la eficiencia fotoeléctrica. Sus resultados, publicados en línea en la edición del 30 de junio de la revista ciencia , demuestra que el control cuidadoso de las condiciones de crecimiento de las capas de perovskita con el manejo de aniones de haluro deficientes es esencial para obtener PSC de película delgada de alta eficiencia basados en absorbentes de haluro de plomo-perovskita.
"Este estudio puede mejorar la eficiencia récord actual de las células solares de perovskita del 20.1% al 22.1%", dice el profesor Seok. "Esto acelerará la comercialización de las células solares de perovskita de bajo costo y alto rendimiento".
Una perovskita es una estructura cristalina única, que consiste en formamidinio con múltiples cationes y aniones de haluros mixtos. Una célula solar de perovskita PSC es un tipo de célula solar, que incluye el compuesto estructurado de perovskita, más comúnmente un plomo híbrido orgánico-inorgánicoo material a base de haluro de estaño, como la capa activa de recolección de luz.
Un PSC híbrido orgánico-inorgánico es un tipo de célula solar, que incluye el compuesto estructurado de perovskita, como la capa activa de captación de luz. Tales dispositivos han inspirado mucho interés de investigación debido a sus aplicaciones en células solares de alta eficiencia y emisión de luzDe hecho, estas células solares no solo muestran eficiencias de conversión de energía fotovoltaica relativamente altas más del 22%, sino que también se pueden fabricar fácilmente utilizando compuestos de perovskita inorgánicos-orgánicos baratos.
La formación de una capa delgada densa y uniforme en los sustratos es crucial para la fabricación de PSC de alto rendimiento. La concentración de estados defectuosos, que reducen el rendimiento de una célula al disminuir el voltaje de circuito abierto y la densidad de corriente de cortocircuito,debe ser lo más bajo posible
El equipo de investigación informa que el control cuidadoso de las condiciones de crecimiento de las capas de perovskita con el manejo de aniones de haluro deficientes es esencial para obtener PSC de película delgada de alta eficiencia basados en absorbedores de haluro de plomo-perovskita.
En su estudio, el equipo de investigación demostró la introducción de iones de yoduro adicionales en la solución de cationes orgánicos, que se utilizan para formar las capas de perovskita a través de un proceso de intercambio intramolecular, disminuye la concentración de defectos de nivel profundo. El resultado mostró que elLas capas finas de perovskita diseñadas por defectos permiten la fabricación de PSC con una eficiencia de conversión de energía certificada de 22.1% en celdas pequeñas y 19.7% en celdas de 1 centímetro cuadrado.
La eficiencia de conversión de energía de aquellos PSC con defectos reducidos es del 22.1% y ha sido certificada oficialmente por el Laboratorio Nacional de Energía Renovable NREL.
"La clave para fabricar células solares de alto rendimiento para reducir los defectos en los materiales que generan pérdida de energía al convertir la luz solar en electricidad", dice el profesor Seok. "Nuestro estudio presenta un nuevo método que suprime la formación de defectos de nivel profundo, por lo tantoestablecer un nuevo récord de eficiencia para los PSC "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan UNIST . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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