Control de la estructura híbrida 2D/3D mediante MDA²⁺ para lograr celdas solares de perovskita de banda ancha eficientes y estables en interiores

LIU Qian ,  

LIANG Ruiquan ,  

ZHENG Jianzha ,  

HU Chunhua ,  

LI Yang ,  

WANG Yiwen ,  

MAI Yaohua ,  

摘要

Las celdas solares de perovskita de banda ancha muestran un gran potencial en aplicaciones fotovoltaicas interiores, sin embargo, su rendimiento y estabilidad aún enfrentan desafíos. La perovskita híbrida bidimensional/tridimensional se considera una estrategia eficaz para mejorar el desempeño integral de dispositivos de perovskita de banda ancha. Este estudio introduce una estructura híbrida bidimensional/tridimensional basada en el ion metilenodiamiónio (MDA²⁺), con el objetivo de mejorar el rendimiento fotovoltaico de la perovskita de banda ancha bajo condiciones de iluminación interior. Se encontró que el MDA²⁺ puede interactuar con iones de plomo, yodo y bromo en la solución precursora de perovskita, induciendo la formación de una fase de perovskita cuasi bidimensional, construyendo así un sistema híbrido de perovskita 2D/3D. En comparación con la perovskita tridimensional tradicional, esta estructura híbrida optimiza eficazmente el proceso de cristalización de la película de perovskita, promueve el transporte de portadores y suprime significativamente la recombinación no radiante. Basándose en estas ventajas, las celdas solares híbridas 2D/3D modificadas por MDA²⁺ lograron una mejora sinérgica en el voltaje de circuito abierto y el factor de llenado, alcanzando una eficiencia de conversión fotovoltaica interior del 43,39% y mostrando una estabilidad operativa excepcional bajo condiciones de funcionamiento en el punto de máxima potencia continua. Este estudio no solo proporciona nuevas ideas para el desarrollo de dispositivos fotovoltaicos de interior de alto rendimiento, sino que también muestra el amplio potencial de la estrategia híbrida 2D/3D para promover la aplicación práctica de dispositivos optoelectrónicos de perovskita.

关键词

Perovskita híbrida 2D/3D; ion metilenodiamiónio (MDA²⁺); perovskita de banda ancha; fotovoltaica interior; estabilidad

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