Una célula solar de perovskita a base de estaño es un tipo especial de célula solar de perovskita , en la que el plomo se sustituye por estaño . Tiene una estructura de perovskita a base de estaño (ASnX 3 ), donde 'A' es un catión 1+ y 'X' es un anión halógeno monovalente . El triyoduro de metilamonio y estaño (CH 3 NH 3 SnI 3 ) tiene una banda prohibida de 1.2 a 1.3 eV, mientras que el triyoduro de formamidinio y estaño tiene una banda prohibida de 1.4 eV.
Las células solares de perovskita a base de estaño aún se encuentran en la fase de investigación y hay relativamente pocas publicaciones sobre ellas, en comparación con sus contrapartes, las células solares de perovskita a base de plomo . Esto se debe principalmente a la inestabilidad del estado de oxidación 2+ del estaño (Sn 2+ ) en yoduro de estaño metilamonio (CH 3 NH 3 SnI 3 ), que se puede oxidar fácilmente al Sn 4+ más estable , [1] lo que lleva a a un proceso llamado autodopaje, [2] donde el Sn 4+ actúa como un p-dopante que conduce a la reducción de la eficiencia de la célula solar.
La eficiencia máxima de la célula solar informada es del 6,4% para el yoduro de metilamonio y estaño (CH 3 NH 3 SnI 3 ), [3] 5,73% para CH 3 NH 3 SnIBr 2 , [4] 2,02% para CsSnI 3 . [5] y por encima del 9% para triyoduro de estaño formamidinio (CH (NH 2 ) 2 SnI 3 ). [6] [7]
Las principales ventajas de las células solares de perovskita a base de estaño son que no contienen plomo y que pueden ayudar a ajustar aún más la banda prohibida de la capa activa. Existen preocupaciones ambientales con el uso de células solares de perovskita a base de plomo en aplicaciones a gran escala; [8] [9] una de esas preocupaciones es que, dado que el material es soluble en agua y el plomo es altamente tóxico, cualquier contaminación de las células solares dañadas podría causar importantes problemas de salud y ambientales. [10] [11]
A pesar de una baja eficiencia reportada anteriormente, el triyoduro de formamidinio y estaño puede ser prometedor porque, aplicado como una película delgada, parece tener el potencial de exceder el límite de Shockley-Queisser al permitir la captura de electrones calientes , lo que podría aumentar considerablemente la eficiencia. [12]
Referencias
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