Patente Dispositivos fotovoltaicos

Obtención de capas de material fotoeléctrico con estructura de tipo perovskita

Inventores

Hendrik J. Bolink, Giulia Longo, Michele Sessolo y Lidon Gil (Universitat de València).

Antecedentes

Los dispositivos opto-electrónicos, como por ejemplo las células solares, son dispositivos que transforman la energía lumínica en energía eléctrica. En los últimos años han despertado gran interés como materiales fotovoltaicos determinados materiales híbridos orgánico-inorgánicos con estructura de tipo “perovskita”. La perovskita se dispone en forma de capa delgada sobre una hoja metálica empleando distintas técnicas de deposición desde disolución. Actualmente, se han propuesto técnicas de deposición por evaporación simultánea que permiten obtener capas de perovskita relativamente planas y homogéneas. Sin embargo, este proceso es relativamente lento y requiere calibraciones periódicas para el control adecuado de la velocidad de deposición y la relación entre los precursores. Así como, la deposición mediante evaporación térmica de una sola fuente (SSTA, “Single Source Thermal Ablation”) que obtiene capas delgadas ópticamente activas y policristalinas. Sin embargo, presenta el inconveniente de que las capas obtenidas son en general demasiado rugosas para su incorporación en dispositivos opto-electrónicos.

Por lo tanto existe todavía la necesidad de encontrar un método de preparación de capas delgadas de perovskita para aplicaciones opto-electrónicas mediante el cual se obtengan capas de perovskita homogéneas, con grosores entre 50 y 500 nm, con una superficie uniforme y una elevada cristalinidad. Estos grosores son necesarios cuando se usan en dispositivos fotovoltaicos de manera que tengan una elevada capacidad de absorción solar sin inhibir el transporte de cargas.

La invención

Investigadores de la Universitat de València han desarrollado un nuevo procedimiento de obtención de capas de material fotoeléctrico con estructura tipo perovskita que soluciona los problemas de rugosidad y grosor de las capas obtenidas con los métodos descritos hasta la fecha. El método desarrollado hace posible la fabricación de dispositivos opto-electrónicos con capas de perovskita más gruesas que las de la técnica anterior, excepcionalmente lisas y que permite una producción en continuo y muy reproducible de los dispositivos. Además, los dispositivos obtenidos poseen unas propiedades muy adecuadas para su uso como células solares ya que capas de perovskita homogéneas con grandes tamaños de cristal permiten aumentar el grosor de la capa, aumentando así la absorción de la luz solar sin inhibir el transporte de cargas.

Aplicaciones

La invención es aplicable en la fabricación de dispositivos optoelectrónicos, como por ejemplo células solares, transistores y OLEDs.

Ventajas

El procedimiento de la invención presenta las siguientes ventajas:

  • Permite la preparación de estructuras multicapas de diferentes materiales orgánicos-inorgánicos.
  • Simplicidad y rapidez, lo que posibilita una producción de dispositivos más rápida y de menor coste.
  • Permite la preparación en tándem de células solares.

Área de conocimiento

  • Energía solar  fotovoltaica
  • Química Molecular
  • Optoelectrónica
 

Contacto

OTRI. Universitat de València. (UV)

Henk Bolink
Tel: +34 96 386 40 44
E-mail: otri@uv.es
Homepage: https://www.uv.es/otri