Armi Tiihonen defendió su tesis doctoral en la Universidad de Aalto el 6 de abril de 2018 sobre el envejecimiento de nuevos tipos de perovskita y células solares sensibilizadas con colorante. Ha desarrollado formas de aumentar la vida útil de las células solares y también propone formas de mejorar las pruebas de envejecimiento para ellas.

"Las células solares de perovskita no se han estudiado previamente utilizando un método de fotografía de bajo umbral. Con eso, pudimos detectar incluso la más mínima desintegración en la perovskita. Esto podría significar que, en algunos casos, nuestro método de fotografía podría reemplazar un método más completo y laborioso llamado cristalografía de rayos X, "dice el estudiante de doctorado Armi Tiihonen.

El método de fotografía puede ayudar a determinar cuándo puede ser necesaria la cristalografía de rayos X. Si no se pueden detectar cambios en la fotografía, la cristalografía puede posponerse. La fotografía también arrojó resultados más confiables que los dispositivos de medición óptica, por ejemplo.

La detección se basa en cambios de color que el envejecimiento suele inducir en las células. Los electrolitos en las células sensibilizadas con colorante contienen yodo que es de color amarillo brillante y gradualmente se vuelve transparente con la edad. Igualmente, Las células de perovskita cambian de un color muy oscuro a amarillo a medida que la perovskita se desintegra. Una vez que estos cambios se vuelven medibles, el proceso de envejecimiento se puede analizar cuantitativamente.

El método fotográfico podría ser útil en la producción industrial de células solares sensibilizadas con colorante y perovskita porque es una forma rápida y rentable de detectar los cambios provocados por el envejecimiento.

La investigación de Tiihonen incluye un análisis extenso de pruebas de envejecimiento de perovskita y células solares sensibilizadas con colorante, y se observaron graves deficiencias en ellos. Es más, Tiihonen y sus colegas presentan formas de aumentar la vida útil de las células reduciendo el blanqueamiento de los electrolitos.

"Comprender el mecanismo del envejecimiento es muy importante. Al modificar la estructura de la célula y el electrolito, hemos logrado multiplicar por diez la vida útil de las células solares, "enfatiza Docent Kati Miettunen.

Al comparar electrolitos de yodo y cobalto, Se observó que el envejecimiento se ralentizaba cuando se cambiaba el portador de carga. Resultó que los electrolitos de yodo no son los más resistentes de los dos, como se había supuesto.

"Estudiamos los efectos de los factores ambientales sobre el blanqueamiento de los electrolitos y el envejecimiento de las células. Reducción de impurezas, como el agua, y filtrar la luz ultravioleta eran importantes, pero los beneficios obtenidos de estos resultaron ser menos significativos de lo que habíamos anticipado, "Agrega Tiihonen.

Las células sensibilizadas con colorante tienen amplias posibilidades de aplicación, ya que pueden estar hechos de muchas combinaciones diferentes de materiales y en muchos colores diferentes. Células de perovskita, mientras tanto, están muy de moda debido a su rápido desarrollo:su eficiencia se ha multiplicado casi por diez en una década hasta aproximadamente el 20 por ciento.

Además de su trabajo de investigación, Armi Tiihonen, Kati Miettunen, Janne Halme y el profesor Peter Lund han propuesto activamente mejoras a la investigación en su campo. Más reciente, han enviado una carta a Ciencias revista afirmando que con pruebas de envejecimiento de mejor calidad sería posible extender la vida útil de la perovskita y las células solares sensibilizadas con colorante.