Las capas de perovskita organometálicas para células solares se fabrican con frecuencia utilizando la técnica de recubrimiento por rotación en sustratos compactos relevantes para la industria. Estas capas de perovskita generalmente exhiben numerosos agujeros, pero alcanzan niveles asombrosamente altos de eficiencia. La razón por la que estos agujeros no conducen ase han descubierto cortocircuitos significativos entre el contacto frontal y el posterior.
Las primeras perovskitas organometálicas exhibieron niveles de eficiencia de solo un pequeño porcentaje 2.2% en 2006. Sin embargo, eso cambió rápidamente: el nivel récord ahora se encuentra considerablemente por encima del 22%. El aumento de eficiencia equivalente en el comercio actualLa tecnología dominante de células solares de silicio tardó más de 50 años. El hecho de que películas finas hechas de perovskitas organometálicas de bajo costo se pueden producir a gran escala, por ejemplo, mediante recubrimiento por rotación y posteriormente horneado por lo que el disolvente se evapora y el material cristaliza,hace que esta tecnología sea adicionalmente atractiva.
Agujeros en la película de perovskita
Sin embargo, la delgada película de perovskita que resulta del recubrimiento por rotación en sustratos compactos generalmente no es perfecta, sino que presenta muchos agujeros. Las muestras del grupo pionero de perovskita encabezado por el Prof. Henry Snaith también exhiben estos agujeros. El problema es queEstos agujeros podrían conducir a cortocircuitos en la célula solar por el contacto de las capas adyacentes de la célula solar. Esto reduciría considerablemente el nivel de eficiencia, lo que no se observa.
capa delgada está construida
Ahora Marcus Bär y su grupo, junto con el grupo de Espectroscopía del Instituto Fritz Haber han examinado cuidadosamente las muestras de Henry Snaith. Utilizando microscopía electrónica de barrido, mapearon la morfología de la superficie. Posteriormente analizaron las áreas de muestra que exhiben agujeros para sucomposición química utilizando métodos espectromicrográficos en BESSY II ". Pudimos demostrar que el sustrato no estaba realmente expuesto incluso en los agujeros, sino que se está formando una capa delgada esencialmente como resultado de los procesos de deposición y cristalización que aparentemente evitancortocircuitos ", explica la estudiante de doctorado Claudia Hartmann.
.. y evita cortocircuitos
Los científicos pudieron determinar al mismo tiempo que la barrera de energía que los portadores de carga tuvieron que superar para recombinarse entre sí en caso de un encuentro directo de las capas de contacto es relativamente alta ". La capa de transporte de electrones TiO2 y el material de transporte para los portadores de carga positiva Spiro MeOTAD en realidad no entran en contacto directo Además, la barrera de recombinación entre las capas de contacto es lo suficientemente alta como para que las pérdidas en estas células solares sean mínimas a pesar de los muchos agujeros en elpelícula delgada de perovskita ", dice Bär.
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Materiales proporcionado por Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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