El aditivo de fluoruro mejora el rendimiento de las células solares de perovskita utilizando la fabricación a base de agua. Crédito: Minh Tam Hoang y Hongxia Wang de la Universidad de Technología de Queensland
Un equipo de investigación de la Universidad Tecnológica de Queensland (QUT) ha desarrollado un método ecológico para fabricar células solares de perovskita (PSC) incorporando un aditivo de fluoruro en una solución a base de agua. Este enfoque elimina el uso de solventes tóxicos que generalmente se requieren en la producción de PSC, al tiempo que logran eficiencias de conversión de potencia por encima del 18%.
Los PSC son muy prometedores para la energía solar de próxima generación debido a su alta eficiencia y bajos costos de producción. Sin embargo, su comercialización a gran escala ha estado limitada por riesgos ambientales y para la salud relacionados con el uso de solventes orgánicos tóxicos en el proceso de fabricación. El procesamiento a base de agua proporciona una alternativa más verde, pero ha tenido problemas con el rendimiento más bajo del dispositivo.
En este estudio, los investigadores de QUT introdujeron fluoruro de plomo (II) (PBF2) en la solución precursora basada en el agua para regular la dinámica del crecimiento de cristales y mejorar la calidad de la película. El aditivo de fluoruro aceleró la formación de la fase fotoactiva y promovió la orientación de cristalización, ambos críticos para una conversión eficiente de energía solar.
Además, la alta electronegatividad de los iones de fluoruro ayudó a pasivar defectos superficiales en los granos de perovskita, reducir las pérdidas de energía y mejorar el transporte de carga.
“Con el aditivo PBF2, logramos una eficiencia de conversión de potencia del 18.1%, en comparación con el 16,3% en el dispositivo de control”, dijo el Dr. Minh Tam Hoang, investigador postdoctoral en QUT y autor del estudio. “Aún más emocionante es la mejor estabilidad operativa y ambiental, lo que nos acerca a la fabricación ecológica de PSC escalable de PSC”.
Esta investigación proporciona una estrategia efectiva para producir PSC estables y de alta eficiencia que utilizan solventes de agua, lo que hace que la tecnología sea más viable para la producción comercial y la reducción de los impactos ambientales. El estudio también destaca la creciente importancia de los aditivos basados en fluoruro en la química verde y las tecnologías de energía sostenible. El estudio fue publicado recientemente en Materials Futures.
Más información: Minh Tam Hoang et al, plomo (II) Aditivo de fluoruro de granos moduladores de granos de perovskitas de haluro metálicos procesados por agua para una mayor eficiencia en células solares, futuros de materiales (2025). Doi: 10.1088/2752-5724/ADC8C0
Proporcionado por Songshan Lake Materials Laboratory
Cita: Going Green: el aditivo de fluoruro aumenta las células solares de perovskite procesadas por agua (2025, 14 de abril) Recuperado el 14 de abril de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-04-Green-fluoride- aditive-boosts-perovskite.html
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