Estudio de degradación de películas de perovskita híbrida de haluro (MAPbI3) con ácido 2-aminotereftálico como aditivo

LUIS RESIO; FEDERICO CABELLO; ANGÉLICA PAYÁN ARISTIZABAL; VICTORIA ALEJANDRA GÓMEZ ANDRADE; M. DOLORES PEREZ

Conferencia; Nano 2023; 2023

Uno de los problemas críticos que enfrenta la comunidad global de la actualidad tiene que ver con el acceso a fuentes de energía renovables y eco-amigables con el objetivo de superar la creciente demanda energética concomitante con el crecimiento poblacional e industrial [1]. Así, la energía solar, que es una fuente renovable, disponible en forma equitativa para la población mundial, no origina tensiones por la inequidad de la distribución de los recursos. En esta línea, las celdas fotovoltaicas transforman directamente radiación en electricidad, y lo hacen sin requerir agua, combustibles o lubricantes, ni partes móviles que puedan sufrir desgaste. Las centrales fotovoltaicas son extremadamente seguras, no presentan posibilidades de falla que puedan implicar un desastre ecológico.La perovskita híbrida de haluro (MAPbI3) presenta simplicidad de procesamiento y excepcionales propiedades optoelectrónicas, lo cual permite la fabricación de celdas solares promisorias [2]. Sin embargo, el material presenta una estabilidad muy pobre frente a la humedad debido a su higroscopicidad, evitando al presente su comercialización. En la línea de investigación de la que forma parte este trabajo, se propone estudiar y caracterizar el proceso de degradación por humedad del material perovskita modificado por aditivos para aplicación fotovoltaica. En particular, en este trabajo se lleva a cabo la síntesis de perovskita prístina y con distintas cantidades de aditivo ácido 2-aminotereftálico por la técnica de spin coating a partir de la solución de sus precursores. Para el estudio y caracterización del proceso de degradación se utiliza un conjunto de técnicas. La técnica SEM se emplea para el análisis textural de las distintas perovskitas sintetizadas. Se diseña una cámara de humedad en la cual cada muestra es colocada por períodos de tiempo de 0, 5, 10, 15, 30 días. La técnica XRD es empleada para el seguimiento de los productos de descomposición y complementada con la técnica FTIR en modo reflectancia difusa. La técnica espectroscopía UV-vis se aplica para evaluar la modificación del espectro de absorción de cada muestra a lo largo del tiempo. La técnica de fotoluminiscencia estacionaria y su variante resuelta en el tiempo (PL/PLTR) se utilizan para monitorear la modificación de los picos de emisión con la degradación aparición de nuevas señales debido a los productos de descomposición. .La degradación de las películas es perceptible inicialmente por el cambio de coloración, pasando de marrón oscuro a transparente lo que conlleva a una disminución en la absorbancia. Las películas con aditivo presentaron mayores tiempos de vida respecto al control que serán presentados en el encuentro. Estos resultados respaldan el efecto sinérgico del aditivo en las películas de perovskita, que aumenta su duración y por ende, contribuye al mejorar el tiempo de vida de las celdas solares.