Investigadores rusos han dado un paso importante hacia la creación de baterías solares de perovskita más fiables que puedan funcionar durante mucho tiempo. La eficiencia de estas baterías ya supera el 26%, pero su uso masivo se ve limitado por problemas de durabilidad. Científicos del Centro Federal de Investigación de Física Química y Química Medicinal de la Academia de Ciencias de Rusia han encontrado una manera de mejorar la estabilidad de estas tecnologías.
Un factor clave que influye en la vida útil de las células solares de perovskita es la interacción de la capa activa de perovskita con el óxido de zinc (ZnO), que se utiliza como medio de transporte electrónico. Aunque el ZnO tiene una alta transparencia y buenas propiedades electrónicas, su contacto directo con la perovskita puede causar la destrucción de esta última.
En el curso de la investigación, los científicos estudiaron cómo varios métodos de deposición de películas de óxido de zinc afectan la estabilidad de dos tipos de perovskita: el MAPbI3 clásico y el nuevo Cs0,12FA0,88PbI3 sin metilamonio. Esto permitió no solo comparar los métodos, sino también comprender cómo interactúan los materiales en el límite de su contacto.
Los especialistas identificaron tres grupos clave de compuestos químicos que juegan un papel importante en esta interacción: acetatos, hidroxilos y aminas. Las baterías creadas con óxido de zinc y pasivación de aminas mostraron excelentes resultados: después de 2500 horas bajo la luz, conservaron alrededor del 68% de su eficiencia original. Al mismo tiempo, las construcciones con ZnO de acetato tradicional perdieron rápidamente sus propiedades.
Los científicos demostraron que, al controlar la química superficial del óxido de zinc, se pueden mejorar significativamente sus características. Este enfoque puede ser útil también para otras capas de óxido utilizadas en los paneles solares de perovskita. La investigación abre nuevas oportunidades para aumentar tanto la eficiencia como la durabilidad de las células solares.
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