El “procesamiento de microfluidos” podría ayudar a hacer sinceridad una industria fotovoltaica impresa competitiva – ScienceDaily

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Se puede crear un componente clave de los paneles solares de próxima generación sin costosos métodos de fabricación a alta temperatura, lo que demuestra un camino hacia la fabricación a gran escala y de bajo costo para aplicaciones comerciales.

El óxido de níquel (NiO) se utiliza como una capa económica para el transporte de huecos en las células solares de perovskita debido a sus propiedades ópticas favorables y su estabilidad a largo plazo.

La producción de películas de NiO de alta calidad para celdas solares generalmente requiere un proceso de tratamiento de alta temperatura y que consume mucha energía llamado recocido térmico, que no solo es costoso sino también incompatible con los sustratos plásticos, que hasta ahora excluye el uso de NiO en la producción propuesta de material impreso . fotovoltaica a escala comercial.

Sin embargo, los investigadores del Centro de Excelencia ARC en Ciencia Exciton, con sede en la Universidad de Monash, han identificado una forma de crear películas de NiO de calidad suficiente en solución y a temperaturas relativamente bajas por debajo de los 150 grados Celsius.

Los investigadores, en colaboración con sus colegas de CSIRO, la agencia científica nacional de Australia, utilizaron nanopartículas de NiO modificadas con ligando de ácido 4-hidroxibenzoico (HBA) o tetrafluoroborato de trimetiloxonio (Me3OBF4) y un mezclador de microfluidos, que promueve la mezcla a alta presión de líquidos de bajo volumen. , para distribuir uniformemente las nanopartículas antes de depositarlas sobre el sustrato.

El proceso químico, desarrollado en colaboración con la Instalación Nacional de Fabricación de Australia, podría contribuir a la fabricación escalable de películas inorgánicas, rentables y de alto rendimiento capaces de utilizarse en la producción comercial de paneles solares flexibles.

Los investigadores registraron eficiencias de conversión de energía del 17,9% y 17,5% respectivamente en dispositivos prototipo, en comparación con el 16% en un enfoque anterior comparable, que no tuvo los beneficios del intercambio de ligandos y también requirió una fase de tratamiento con plasma de oxígeno posterior al procesamiento.

Significativamente, los nuevos dispositivos mostraron una reducción de la eficiencia de solo un 0,2% durante un intenso período de prueba de 300 horas, lo que proporciona una fuerte indicación de su idoneidad potencial para aplicaciones comerciales.

La autora principal conjunta, Monika Michalska, de la Universidad de Monash, dijo: “Nuestro trabajo muestra que el procesamiento a alta temperatura de materiales funcionales para células solares puede omitirse utilizando métodos de procesamiento simples. Es un paso crucial en la comercialización de la tecnología de perovskita”.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Centro de excelencia ARC en ciencia de excitación. Nota: El contenido se puede cambiar por estilo y longitud.

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