Nueva técnica para crear películas de Perovskita de alta aficiencia

Nueva técnica para crear películas de Perovskita de alta aficiencia
  • Podría ayudar a reducir los costes de fabricación

Las perovskitas ofrecen una alternativa atractiva a los materiales tradicionales para capturar electricidad a partir de la luz pero las técnicas existentes de fabricación producen pequeños granos cristalinos cuyos límites pueden atrapar los electrones producidos cuando los fotones golpean los materiales.

Una nueva técnica de impresión en solución a baja temperatura permite fabricar células solares de perovskita de alta eficiencia con grandes cristales destinados a minimizar los límites de los granos que roban la corriente. La técnica de impresión de solución asistida por menisco (MASP) aumenta las eficiencias de conversión de energía a casi el 20% mediante el control del tamaño y orientación del cristal.

El proceso, que utiliza placas paralelas para crear un menisco de tinta que contiene los precursores de perovskita de haluro metálico, podría ampliarse para generar rápidamente grandes áreas de película cristalina densa sobre una variedad de sustratos, incluyendo polímeros flexibles. Los parámetros de operación para el proceso de fabricación se eligieron usando un estudio cinético detallado de cristales de perovskita observados a lo largo de su formación y ciclo de crecimiento.

“Utilizamos una técnica de impresión de solución asistida por menisco a baja temperatura para fabricar películas de perovskita de alta calidad con un rendimiento optoelectrónico mucho mejor”,afirma Zhiqun Lin, profesor de la Escuela de Ciencia e Ingeniería de Materiales del Georgia Institute of Technology. “Comenzamos desarrollando una comprensión detallada de la cinética de crecimiento de los cristales que nos permitió conocer cómo se deben ajustar los parámetros preparativos para optimizar la fabricación de las películas”.

La nueva técnica aparece publicada en la revista Nature Communications. La investigación ha sido apoyada por la Oficina de Investigación Científica de la Fuerza Aérea (AFOSR) y la National Science Foundation (NSF).

Las técnicas de producción existentes para preparar películas de perovskita de grano grande requieren típicamente temperaturas más altas, lo cual no es favorable para los materiales polímeros utilizados como sustratos, lo que podría ayudar a reducir los costes de fabricación y permitir  células solares perovskitas flexibles.

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