Caracterización de perovskitas preparadas a partir de CH3NH3I para aplicaciones fotovoltaicas

R. D. ARCE; J. CARAM; N. BUDINI

Congreso; Congreso Internacional de Metalurgia y Materiales - 16° SAM-CONAMET; 2016

En los años recientes se abrió una nueva línea de investigación en celdas solares basadas en perovskitas organo-metálicas que mostraron una escalada en la eficiencia de conversión de energía (ECE) sin precedentes, creciendo de 3% a 21% en los últimos 5 años [1]. Estas perovskitas híbridas, compuestas pormetilaminas de haluros (Cl, Br, I) de plomo (por ej., MAPbI3), mostraron ser muy promisorias para mejorar la ECE debido a sus notables propiedades optoelectrónicas: alto coeficiente de absorción, tiempos de vida media muy largos y grandes longitudes de difusión de portadores. En adición, los métodos de síntesis existentes a partir de soluciones requieren de temperaturas relativamente bajas, lo que los hace muy adecuados para la fabricación de dispositivos optoelectrónicos de bajo costo. Actualmente, las mejores ECEse reportan para perovskitas sintetizadas a partir de una solución de PbI2/CH3NH3I o de PbCl2/CH3NH3I, utilizando gama-butirolactona o dimetilformamida como solventes [2]. Esta solución es depositada porcentrifugado (spin-coating) y luego recocida a 100 °C en ambiente de N2. En este trabajo se estudió la perovskita aislada, depositada en forma de película delgada sobre sustratos de vidrio. Se depositaron diversas muestras variando distintos parámetros, como las concentraciones en las soluciones precursoras, latemperatura de recocido y la humedad. Otro parámetro que se varió, muy relevante para la fabricación de las perovskitas sobre vidrio, fue la limpieza del sustrato. Las muestras fueron caracterizadas por microscopía óptica convencional, difracción de rayos-X y mediciones de transmitancia en el rango UV-visible. Se midieron también la conductividad y la fotoconductividad en muestras relativamente gruesas, debido a ciertas dificultades experimentales para obtener películas continuas sobre los sustratos de vidrio. Se discuten losmecanismos de transporte y se analiza la influencia de los parámetros de fabricación mencionados sobre la calidad de las películas obtenida.