Celdas solares de perovskita basadas en β-CsPbI3 estabilizadas termodinámicamente con eficiencias >18%

A pesar de que β-CsPbI3 tiene un bandgap favorable para su aplicación en celdas solares en tándem, la deposición y estabilización de β-CsPbI3 experimentalmente ha sido un desafío. Obtuvimos películas de β-CsPbI3 altamente cristalinas con una respuesta espectral extendida y estabilidad de fase mejorada. La dispersión de rayos X basada en sincrotrón reveló la presencia de granos de β-CsPbI3 altamente orientados, y análisis elementales sensibles—incluyendo espectrometría de masas por plasma acoplado inductivamente y espectrometría de masas por iones secundarios de tiempo de vuelo—confirmaron su composición completamente inorgánica. Además, mitigamos los efectos de grietas y agujeros en la capa de perovskita mediante un tratamiento superficial con yoduro de colina, lo que aumentó la vida útil de los portadores de carga y mejoró la alineación de niveles energéticos entre la capa absorbente de β-CsPbI3 y los contactos selectivos de portadores. Las celdas solares de perovskita fabricadas con el material tratado tienen eficiencias altamente reproducibles y estables que alcanzan el 18.4% bajo condiciones ambientales de 45 ± 5 °C.