Evaluación teórica del comportamiento de celdas solares de perovskita invertida totalmente inorgánicas

Abstract

En este trabajo se llevó a cabo, por medio de simulaciones numéricas, un estudio teórico de celdas solares de perovskita totalmente inorgánicas con estructura invertida ITO/HTL/CsPbI_xBr_3−x/ETL/Ag, utilizando cuatro diferentes materiales como capa HTL (NiO, Cu₂O, CuSCN y CuI) y tres diferentes materiales como capa ETL (ZnO, TiO₂ y SnO₂). Fueron investigados los efectos sobre la eficiencia de conversión de energía (PCE) de los dispositivos, frente a la variación de parámetros de la capa de perovskita, tales como espesor, densidad de átomos aceptores y densidad de defectos, con el fin de determinar las condiciones óptimas de diseño para lograr mayores eficiencias que las actuales. Los resultados obtenidos muestran que la celda solar de perovskita totalmente inorgánica de estructura invertida ITO/CuI/CsPbI_xBr_3−x/ZnO/Ag tiene la mayor PCE, alcanzando un valor óptimo teórico de 27.1% para una longitud de difusión de portadores minoritarios de 100 µm, lo que requiere una disminución drástica de la densidad de defectos en la capa de perovskita.