Científicos de EEUU observan la degradación de la perovskita a escala nanométrica

Un equipo del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) de EEUU ha desarrollado una novedosa técnica microscópica que les permite observar la degradación de los materiales de perovskita a escala nanométrica e identificar áreas clave de atención en sus esfuerzos por mejorar la estabilidad y la durabilidad del material.

La investigación, realizada por NREL y la Universidad de Texas, Austin, se publica en la revista Nature Communications. El equipo examinó dos materiales de película delgada de perovskita diferentes, utilizando una novedosa técnica denominada impedancia microscópica de microondas estimulada por la luz (MIM).

Las dos películas delgadas examinadas estaban hechas de yoduro de metilamonio, un material de perovskita comúnmente utilizado en la investigación de células solares, y difieren en términos del tamaño de los granos de cristal. Ambos materiales fueron recubiertos con una capa de plástico protector (polimetil metacrilato). Las células fueron iluminadas desde abajo por un rayo láser y examinadas usando MIM, lo que permitió a los investigadores esquematizar la fotoconductividad de los materiales a escala nanométrica.

"La suposición general es que la degradación comienza con los límites de los granos (las áreas donde los cristales individuales se tocan entre sí)", dice el coautor y científico principal del NREL, Kai Zhu. "Pudimos mostrar que la degradación no comienza realmente a partir de los límites visibles entre los granos. Viene de la superficie del grano ".

Los dos materiales se probaron en el transcurso de una semana, a una temperatura de 23 ° C y 35% de humedad. Después de tres días, la fotoconductividad comenzó a disminuir a medida que las moléculas de agua se movían a través del recubrimiento de plástico.

Los investigadores observaron que la degradación fue causada por la desintegración de los granos, y no por los límites de los granos, como se había supuesto anteriormente. El documento señala que, en el material probado con granos más grandes, los límites "son relativamente benignos", y que las películas de perovskita con mejor cristalizacón deberían marcar la dirección de futuras investigaciones.