Un equipo de científicos dirigido por el Instituto de Investigación de Nanomateriales de la Universidad de Kanazawa ha demostrado que la estabilidad y la eficiencia de ciertos sistemas solares paneles Se puede mejorar enormemente mediante el uso de intercalación de yoduro de cesio (CsI). la tecnología. Este trabajo puede ayudar a que las células solares sean más competitivas con otras fuentes de energía renovables.
Los paneles solares tienen el potencial de ser una fuente de energía limpia y abundante. En particular, las células fotovoltaicas con estructura cristalina de perovskita, que llevan el nombre del mineral con la misma configuración atómica, tienen muchas características atractivas. Su fuerte absorción óptica y alta movilidad de carga conduce a un bajo costo de fabricación y una alta producción de energía. Sin embargo, el despliegue por parte de los consumidores de células solares de perovskita se ha visto obstaculizado por la robustez limitada de estas células, porque su estructura puede descomponerse después de la exposición a la humedad, la luz o el calor. Por lo tanto, se necesitan nuevas formulaciones que aumenten la vida útil de las células solares de perovskita para infundir confianza al consumidor antes de que sean posibles las aplicaciones comerciales.
Ahora, un equipo de científicos encabezado por la Universidad de Kanazawa ha descubierto que agregar CsI al MAPbI de uso común3 La estructura de perovskita aumenta en gran medida la estabilidad de los dispositivos resultantes. Los átomos de Cs migran y se “intercalan” en la red cristalina, y los dispositivos mejorados mostraron eficiencias de conversión de energía de hasta el 18.43%.
Las células solares de perovskita de haluro metálico híbrido orgánico-inorgánico son una tecnología de crecimiento muy rápido. Usando microscopía electrónica de barrido, los científicos verificaron que el tamaño de los granos de cristal dentro del material también aumentó de 300 a 700 nm debido a la adición de CsI. Ellos plantean la hipótesis de que la intercalación del cesio reduce el espacio entre los planos atómicos, por lo que la humedad del aire no puede entrometerse tan fácilmente. Además, las superficies se vuelven más suaves, lo que permite que las cargas lleguen a los electrodos. El enfoque permitió a los investigadores producir capas con un control preciso sobre la intercalación CsI. Este trabajo puede ayudar a traer una revolución en la energía renovable, en la que la perovskita solar los paneles se convierten en una vista mucho más común.