La necesidad de recolectar energía solar de manera eficiente para un futuro más sostenible se acepta cada vez más en todo el mundo. Una nueva familia de células solares basadas en perovskitas —materiales con una estructura cristalina particular— compite ahora con los materiales de silicio convencionales para satisfacer la demanda en esta área. Las células solares de perovskita (PSC) se optimizan continuamente para alcanzar su potencial comercial, y un equipo dirigido por investigadores de la Universidad de Kanazawa ha informado sobre un nuevo y simple enfoque de inyección de tinta electrostática oblicua (OEI) para depositar un óxido de titanio (TiO ₂ ) capa compacta sobre sustratos con patrón FTO sin la necesidad de un entorno de vacío como capa de transporte de electrones (ETL) para mejorar la eficiencia de los PSC. Los hallazgos se publican en Informes científicos .

Los PSC comprenden una pila de diferentes capas de componentes que tienen un papel específico. El ETL, que a menudo se compone de TiO ₂ , permite el transporte de electrones, que llevan carga, a los electrodos, mientras bloquea el transporte de huecos, que pueden recombinarse con electrones para evitar su flujo. Establecimiento de un TiO completo ₂ capa con el espesor correcto, que sea uniforme y libre de imperfecciones, por lo tanto, es fundamental para producir células solares eficientes.

Muchos de los numerosos TiO ₂ Las técnicas de deposición informadas hasta la fecha tienen limitaciones asociadas, como una mala cobertura o reproducibilidad, o no ser adecuado para la ampliación. También pueden requerir condiciones de preparación desafiantes, como una aspiradora. Los investigadores informan de un simple Método OEI de bajo coste que consigue una capa compacta sin necesidad de vacío.

"Nuestra técnica puede producir capas uniformes de transporte de electrones cuyo espesor se puede variar controlando el tiempo de deposición". El autor principal del estudio, el profesor asistente Dr. Md. Shahiduzzaman, explica. "Las células solares fabricadas con nuestro enfoque tenían eficiencias de conversión de energía de hasta el 13,19%, cuales, dadas las otras ventajas de nuestra técnica, es muy prometedor para la ampliación y la comercialización ".

La técnica se basa en la deposición de gotitas cargadas positivamente que son atraídas a una superficie cargada negativamente. Los informes anteriores que utilizaron el mismo enfoque electrostático lograron eficiencias de conversión de energía más bajas porque las gotas formaron una pila en la superficie como resultado de la gravedad. Introducción de un ángulo oblicuo en el proceso:pulverización de TiO ₂ precursor a 45 ° de la superficie:eliminó el efecto de la gravedad, conduciendo a la deposición de una capa más uniforme.

"Un método de deposición de ETL óptimo debe ofrecer una serie de propiedades para dar como resultado una célula solar de alta eficiencia, "El Dr. Shahiduzzaman explica." La capacidad de controlar el grosor de la capa y lograr un uniforme, capa reproducible a bajo costo, sin necesidad de vacío, proporciona un paquete único de ventajas que no se ha informado hasta la fecha. Esperamos que estas propiedades conduzcan a una ampliación efectiva y comercialmente relevante que contribuya al impulso hacia una energía más limpia en todo el mundo ".