Desarrollo de películas transportadoras de huecos basadas en poli(3,4-etilendioxitiofeno)-poli(estireno sulfonato) (PEDOT:PSS), y evaluación de su efecto en celdas solares de perovskita invertidas

La disminución progresiva de los combustibles fósiles y la creciente demanda energética ligada al avance de la sociedad han promovido el desarrollo de varias fuentes de energía renovable. Para aprovechar la energía solar fotovoltaica han surgido las celdas solares de perovskita (CH3NH3PbI3). Estas celdas incorporan materiales semiconductores como el PEDOT:PSS, este polímero conductor se utiliza como material transportador de huecos (MTH). En esta investigación se aprovechó la síntesis electroquímica del PEDOT para producir MTHs con variadas propiedades eléctricas, electrónicas, y superficiales. La síntesis electroquímica permitió ajustar el dopaje del polímero al agregar Cl- en la solución de síntesis. El PEDOT:PSS-Cl producido de este modo resultó en celdas de perovskita con estabilidad mejorada respecto al PEDOT:PSS comercial. Por otro lado, se pretendió modificar el HOMO del PEDOT al incorporar dopamina, pero esta modificación por vía electroquímica resultó en problemas de cobertura del MTH electropolimerizado. Mediante el uso de una bicapa PEDOT:PSS-Cl/Al2O3 electrodepositados, la capa aislante de Al2O3 permitió pasivar la perovskita y restringir el paso de iones haluro hacia el PEDOT:PSS-Cl. Como resultado incrementó la eficiencia de las celdas solares y también la estabilidad durante la operación en continuo. Además, se demostró que simplemente al cambiar la señal de electropolimerización (potenciodinámica, potenciostática, o galvanostática) se consiguen MTHs con variados niveles de dopaje y propiedades superficiales que repercuten en la eficiencia de las celdas, llegando a un 15% de eficiencia. Por último, se demostró que los cationes presentes en la solución de síntesis afectan las propiedades del polímero electrodepositado, y el comportamiento de la estabilidad y la eficiencia de las celdas solares varía según el tipo de catión empleado.

• Autores: Erazo Moreno, Eider Ansisar
• Tipo de recurso: Doctoral thesis
• Fecha de publicación: 2021
• Institución: Universidad de los Andes
• Repositorio: Séneca: repositorio Uniandes
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/55279
• Acceso en línea: http://hdl.handle.net/1992/55279
• Palabra clave: Celdas solares; Celdas de perovskita; PEDOT:PSS; Química
• Rights: openAccess
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