Estudio de la velocidad de recombinaci´on mediante espectroscop´ıa de impedancia en celdas solares basadas en perovskitas con diferentes arquitecturas de celda y conteniendo diferentes haluros

SUAREZ B,GONZALEZ-PEDRO V,S. RIPOLLES T,S. SANCHEZ R, GERVALDO M,OTERO L,MORA-SERO

Cordoba

Congreso; NANOCORDOBA 2014; 2014

Las Celdas Solares basadas en Perovskitas constituyen un nuevo tipo de tecnolog´ıa muy promisoria debido a las altas eficiencias que se han alcanzado (16-18%) y su sencillo y bajo costo de producci´on. En este tipo de dispositivos, un haluro organomet´alico, que cristaliza en el sistema cristalino de la perovskita, ABX3 (donde A : cati´on org´anico, B : Pb, Cd, Cs, y X : Cl, Br y/o I ) es depositado sobre un ´oxido nanoestructurado, tal como TiO2, Al2O3, ZrO2, junto con un material transportador de huecos (HTM), y se encuentran dispuestos entre un ´anodo que consta de un electrodo FTO recubierto con una capa compacta de TiO2, y un c´atodo, que consta de un elemento met´alico, ya sea Au o Ag. Aunque se trata de una tecnolog´ıa relativamente nueva, en la cual se han realizado numerosos estudios y se han logrado importantes avances en poco tiempo, el conocimiento en cuanto a los mecanismos f´ısicos que rigen el funcionamiento de la celda durante la fotoconversi´on es a´un escaso. Y si bien es posible encontrar en la literatura ciertos trabajos en los que se determinaron constantes f´ısicas de dichos dispositivos, tales como el tiempo de vida o la longitud de difusi´on de la carga, no se han encontrado estudios acerca de los procesos de recombinaci´on de carga en este tipo de celdas con diferentes arquitecturas de celda y composici´on de haluros. Por ello, en este trabajo nos focalizamos en el estudio de la recombinaci´on de cargas, debido a que estos procesos ejercen una influencia directa sobre los par´ametros fotovoltaicos, en especial sobre el voltaje a circuito abierto, Voc. Los dispositvos bajo estudio contienen perovskitas constituidas por Metilamonio como cati´on org´anico, Pb como cati´on inorg´anico, y Cl, Br, I o una mezcla de ´estos como hal´ogenos, como as´ı tambi´en se han empleado NSTiO2 y NS-Al2O3 como ´oxidos nanoestructurados. Para llevar a cabo dicho estudio empleamos la Espectroscop´ıa de Impedancia Electroqu´ımica (EIS). La EIS es una t´ecnica dependiente de la frecuencia que permite separar los procesos electroqu´ımicos que ocurren a diferentes velocidades y permite la caracterizaci´on de dispositivos fotovoltaicos. Mediante esta herramienta y el empleo de un circuito equivalente que represente al dispositivo y que permita el ajuste de los datos obtenidos, determinamos la Resistencia de Recombinaci´on, Rrec, para cada caso, la cual es inversamente proporcional a la Velocidad de Recombinaci´on.