Estudio del cubrimiento de perovskitas híbridas para aplicaciones fotovoltaicas

JORGE CARAM; NICOLÁS BUDINI; ROBERTO ARCE

Neuquén

Taller; XIII Taller de Óptica y Fotónica (TOPFOT) y VIII Encuentro de Estudiantes de Óptica y Fotónica (EEOF); 2017

En años recientes se abrió una nueva línea de investigación en celdas solares, la cual se basa en perovskitas organo-metálicas. Los resultados han mostrado una escalada en la eficiencia de conversión de energía (ECE) sin precedentes, creciendo de 3% a 21% en los últimos 5 años. Estas perovskitas híbridas, compuestas por haluros (Cl, Br, I) de metilamina 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. Además de esto, 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 ECE se reportan para perovskitas sintetizadas a partir de una solución de PbI2/CH3NH3I o de PbCl2/CH3NH3I, utilizando gama-butirolactona o dimetilformamida como solventes. Esta solución es depositada por centrifugado (spin-coating) y luego recocida a 85ºC en ambiente de N2. Sin embargo, a estas alturas, obtener una película uniforme y sin pinchaduras por vías húmedas como el centrifugado, no es trivial. En la literatura están además escasamente reportadas las propiedades de transporte de estas perovskitas, por lo que dominar el cubrimiento es necesario incluso sobre sustratos aislantes/contactados que sirvan para tal fin. Es por eso que en este trabajo se presenta un estudio por microscopía óptica del cubrimiento logrado sobre sustratos de vidrio y óxidos conductores transparentes, en función de su tratamiento y de los parámetros de síntesis tales como la concentración de la solución precursora y la velocidad de centrifugado. Las perovskitas fueron caracterizadas además por difracción de rayos-X y mediciones de transmitancia en el rango UV-visible.