Análisis de las propiedades físicas de celdas solares de perovskita de cation/halogenuro multiple

Abstract

Las celdas solares de perovskita han mostrado un gran avance tecnológico en su primera década de investigación. Es el material fotovoltaico para celdas solares con mayor avance en la historia. Gracias a su brecha energética sintonizable a lo largo del espectro de luz visible, su alto coeficiente de absorción y sus altas eficiencias, la perovskita ha mostrado tener potencial para superar al silicio. Tiene una amplia gama de aplicaciones como láseres, LEDs, celdas solares tándem y fotodetectores. A pesar de sus fortalezas, las celdas solares de perovskita han mostrado poca estabilidad y durabilidad, se degradan ante la luz ultravioleta, el oxígeno, la humedad y la temperatura. La perovskita más estudiada ha sido la de MAPbI3. en este trabajo se realizó un estudio sobre el efecto de la temperatura en celdas solares de MAPbI3. Se expusieron celdas solares de perovskita a 25, 40, 60 y 70 ◦C. Se observó como al aumentar la temperatura los parámetros fotovoltaicos de la celda decaen, así como sus propiedades ópticas. La mayor perdida de eficiencia fue a 60 ◦C donde los dispositivos perdieron 36.9% de su eficiencia inicial. También se trabajó en las arquitecturas plana y mesoporosa de las celdas. Las celdas con arquitectura plana alcanzaron 14.1% de eficiencia y las mesoporosas llegaron a 18.5% de eficiencia. Recientemente se optó por fabricar celdas solares de perovskita con múltiple catión. Estas perovskitas han mostrado mayor estabilidad y eficiencia haciéndolas mejores que sus antecesoras. En este trabajo de tesis se realizó una comparación de perovskitas con múltiple catión del tipo FAMACsPbI3−XBrX, variando la concentración de FA y MA. Se halló que la mejor combinación fue la de 83% FA, 17% MA y un dopaje del 5% de Cs. Se muestran gráficas de absorción, Tauc, fotoluminiscencia e imágenes SEM de las celdas.