Los científicos del Instituto de Tecnología de Tokio han desarrollado un nanotubo de carbono que forma una unión fuerte con una perovskita de haluro de plomo, mejorando el rendimiento y la estabilidad.
Si bien las perovskitas y los nanotubos de carbono son temas candentes para la investigación, pocos estudios han analizado combinaciones de ambos. La investigación hasta la fecha se ha establecido, mientras que los nanotubos de carbono puro pueden aumentar la eficiencia de las perovskitas cuando se usan como capa de electrodo, los dos no se unen bien, lo que genera problemas potenciales en la interfaz entre capas.
Los científicos del Instituto de Tecnología de Tokio eligieron estudiar ese mecanismo de enlace en profundidad y descubrieron que agregar un grupo funcional que contiene oxígeno a la estructura de nanotubos fortaleció la interacción entre las dos capas, lo que resultó en una mejor interfaz.
El equipo también descubrió que las células de perovskita se sometieron a un proceso de cristalización cuando se almacenaron en la oscuridad, mejorando aún más la interfaz. “Hemos descubierto la capacidad de autocristalización de la perovskita a temperatura ambiente, cuya morfología mejoró enormemente después del almacenamiento a largo plazo”, dijo Keiko Waki, quien dirigió el grupo de investigación. “Sin embargo, el resultado más interesante fue la capacidad de los CNT [nanotubos de carbono] funcionalizados para utilizar la naturaleza de autocristalización para formar una unión más fuerte entre la perovskita y los CNT a través de la reconstrucción”.
Los resultados, publicados en RRL Solar, mostraron que las células con eficiencias iniciales de 3.21-7.89% mejoraron a 9.54-12.14% después de dos meses almacenadas en un medio ambiente con humedad relativa de 20-50%.
Si bien esas eficiencias están muy por debajo de lo que ya se ha logrado con materiales de perovskita similares, los investigadores notaron que el uso de nanotubos de carbono podría resolver muchos de los problemas de estabilidad asociados con las perovskitas, ya que los CNT sirvieron para proteger contra el daño por humedad y también impulsaron la producción de perovskitas con menos defectos.
“Esperamos que este estudio contribuya a la producción de perovskitas con mayor estabilidad y reproducibilidad”, agregó Waki.
Noticia de: PV Magazine / Traducción libre del inglés por WorldEnergyTrade
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