La necesidad de cosechar eficientemente la energía solar para un futuro más sostenible se está aceptando cada vez más en todo el mundo. Una nueva familia de células solares basadas en perovskitas - materiales con una estructura cristalina particular - ahora está compitiendo con materiales de silicio convencionales para satisfacerLa demanda en esta área Las células solares de perovskita PSC se optimizan continuamente para alcanzar su potencial comercial, y un equipo liderado por investigadores de la Universidad de Kanazawa ha informado sobre un nuevo y simple enfoque oblicuo de inyección de tinta electrostática OEI para depositar un óxido de titanioTiO 2 capa compacta sobre sustratos con patrón FTO sin la necesidad de un entorno de vacío como una capa de transporte de electrones ETL para mejorar la eficiencia de los PSC.Los hallazgos se publican en Informes científicos .
Los PSC comprenden una pila de diferentes capas de componentes que tienen un papel específico. El ETL, que a menudo se compone de TiO 2 , permite el transporte de electrones, que llevan carga, a los electrodos, al tiempo que bloquea el transporte de agujeros, que pueden recombinarse con electrones para evitar su flujo. Establecer un TiO completo 2 la capa con el grosor correcto, que es uniforme y libre de defectos, es por lo tanto crítica para producir células solares eficientes
Muchos de los numerosos TiO 2 las técnicas de deposición informadas hasta la fecha tienen limitaciones asociadas, como una cobertura o reproducibilidad deficientes, o no son adecuadas para la ampliación. También pueden requerir condiciones de preparación desafiantes como el vacío. Los investigadores informan un método OEI simple y de bajo costoque logra una capa compacta sin requerir un vacío.
"Nuestra técnica puede producir capas de transporte de electrones uniformes cuyo grosor puede variar controlando el tiempo de deposición", explica el autor principal del estudio, el profesor asistente Dr. Md. Shahiduzzaman. "Las células solares fabricadas con nuestro enfoque tenían eficiencias de conversión de potencia de hasta13.19%, que, dadas las otras ventajas de nuestra técnica, es muy prometedor para la ampliación y comercialización ".
La técnica se basa en la deposición de gotas cargadas positivamente que son atraídas a una superficie cargada negativamente. Informes anteriores que utilizan el mismo enfoque electrostático lograron eficiencias de conversión de energía más bajas porque las gotas formaron una pila en la superficie como resultado de la gravedad.Introducir un ángulo oblicuo en el proceso: rociar el TiO 2 precursor a 45 ° de la superficie - eliminó el efecto de la gravedad, lo que llevó a la deposición de una capa más uniforme.
"Un método de deposición ETL óptimo debe ofrecer una serie de propiedades para dar como resultado una célula solar de alta eficiencia", explica el Dr. Shahiduzzaman. "La capacidad de controlar el espesor de la capa y lograr una capa uniforme y reproducible a bajo costo, sin elLa necesidad de un vacío, proporciona un paquete único de ventajas que no se ha informado hasta la fecha. Esperamos que estas propiedades conduzcan a una ampliación efectiva y comercialmente relevante que contribuya al impulso hacia una energía más limpia en todo el mundo ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Kanazawa . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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