Anatasa TiO$_2$ :
- Anatasa TiO$_2$ es la forma más comúnmente utilizada de TiO$_2$ en PSC debido a su alta movilidad electrónica y su adecuada alineación de bandas con materiales de perovskita.
- Tiene una estructura cristalina tetragonal y exhibe excelentes propiedades de transporte de carga.
- Los ETL de Anatasa TiO$_2$ pueden facilitar la extracción y el transporte eficiente de electrones desde la capa de perovskita, lo que reduce las pérdidas por recombinación de carga y mejora la eficiencia general de conversión de energía (PCE) de los PSC.
- Sin embargo, la anatasa TiO$_2$ es relativamente inestable en condiciones de procesamiento a alta temperatura, lo que puede conducir a la transformación de fase y la degradación de la capa de perovskita.
Rutilo TiO$_2$ :
- El rutilo TiO$_2$ tiene una estructura cristalina tetragonal y es más estable que la anatasa TiO$_2$ a altas temperaturas.
- Presenta una menor movilidad de electrones en comparación con la anatasa TiO$_2$, pero tiene mejor estabilidad térmica y puede soportar temperaturas de procesamiento más altas.
- Los ETL de TiO$_2$ de rutilo pueden proporcionar una estabilidad mejorada a los PSC, especialmente en condiciones ambientales adversas o en funcionamiento prolongado.
- Sin embargo, la menor movilidad electrónica del rutilo TiO$_2$ puede dar como resultado un transporte de carga y un PCE ligeramente reducidos en comparación con la anatasa TiO$_2$.
Broookita TiO$_2$ :
- Brookita TiO$_2$ tiene una estructura cristalina ortorrómbica y se usa menos comúnmente en PSC debido a su menor movilidad electrónica y su alineación de bandas menos favorable con los materiales de perovskita.
- Sin embargo, la brookita TiO$_2$ tiene propiedades únicas, como un alto índice de refracción y una gran capacidad de dispersión de la luz, que pueden mejorar la absorción de la luz en las PSC.
- Al incorporar brookita TiO$ _2$ en el ETL o como una capa adicional en los PSC, es posible mejorar la captación de luz y reducir las pérdidas ópticas, lo que lleva a un PCE mejorado.
En resumen, el uso de diferentes formas de óxido de titanio como ETL en PSC puede influir en el rendimiento y la estabilidad del dispositivo. Anatasa TiO$_2$ ofrece alta movilidad de electrones y transporte de carga eficiente, mientras que rutilo TiO$_2$ proporciona una mejor estabilidad térmica. Brookite TiO$ _2$ tiene propiedades únicas de dispersión de luz que pueden mejorar la absorción de la luz. La selección del polimorfo TiO$_2$ apropiado depende de las propiedades deseadas y los requisitos de rendimiento del dispositivo PSC.
