Científicos de la Universidad de Aeronáutica y Astronáutica de Nanjing (China) han simulado una célula solar basada en un absorbedor que utiliza un material de perovskita conocido como CsSnI3, que es una perovskita inorgánica que tiene una baja energía de enlace de los excitones, un alto coeficiente de absorbancia y un bandgap energético de 1,3 eV.
“La célula que hemos diseñado es apta para la producción comercial, sin embargo, esto requiere un intenso trabajo experimental”, declaró el investigador Azhar Ali Haidry a pv magazine.
Los investigadores utilizaron el software de capacitancia de células solares SCAPS-1D, una herramienta de simulación de células solares de película fina desarrollada por la Universidad de Gante (Bélgica), para simular varios diseños de células con distintas capas de transporte de electrones (ETL) y capas de transporte de huecos (HTL).
Mediante una serie de simulaciones, el equipo chino descubrió que la mejor configuración de célula posible la proporcionaba un dispositivo basado en un sustrato de óxido de estaño dopado con flúor (FTO), una ETL de óxido de titanio (TiO2), el absorbedor CsSnI3, una HTL basada en óxido de níquel(II) (NiOx) y electrodos posteriores.
“El espesor de la perovskita CsSnI3 de 1.250 nm resulta óptimo para obtener el máximo rendimiento con cada ETL y HTL de unos 50 nm de espesor”, afirman los académicos. “La capa absorbente con espesores de unos 1.200-1.300 nm, TiO2, y NiO con espesores de 50 nm se consideran favorables para obtener una alta eficiencia fotovoltaica”.
El dispositivo de mejor rendimiento construido con esta arquitectura alcanzó una eficiencia del 31,09%, una tensión de circuito abierto de 1,084 V, una corriente de cortocircuito de 31,17 mA/cm2 y un factor de llenado del 88,68%. Según los investigadores, el rendimiento dependía principalmente del grosor del absorbedor, la banda prohibida de energía del material de perovskita, la densidad del nivel aceptor y los niveles de energía de la trampa central de la célula.
Describieron la célula en “Device Simulation of a Thin-Layer CsSnI3-Based Solar Cell with Enhanced 31.09% Efficiency” (Simulación de una célula solar de capa fina basada en CsSnI3 con una eficiencia mejorada del 31,09%), publicado recientemente en Energy Fuels.
“Los resultados servirán de guía para la fabricación de dispositivos fotovoltaicos basados en CsSnI3 en el laboratorio”, afirman los científicos.
Este contenido está protegido por derechos de autor y no se puede reutilizar. Si desea cooperar con nosotros y desea reutilizar parte de nuestro contenido, contacte: editors@pv-magazine.com.
Al enviar este formulario, usted acepta que pv magazine utilice sus datos con el fin de publicar su comentario.
Sus datos personales solo se divulgarán o transmitirán a terceros para evitar el filtrado de spam o si es necesario para el mantenimiento técnico del sitio web. Cualquier otra transferencia a terceros no tendrá lugar a menos que esté justificada sobre la base de las regulaciones de protección de datos aplicables o si pv magazine está legalmente obligado a hacerlo.
Puede revocar este consentimiento en cualquier momento con efecto para el futuro, en cuyo caso sus datos personales se eliminarán inmediatamente. De lo contrario, sus datos serán eliminados cuando pv magazine haya procesado su solicitud o si se ha cumplido el propósito del almacenamiento de datos.
Puede encontrar más información sobre privacidad de datos en nuestra Política de protección de datos.