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CTQ2017-84221-R

Financiado

DESARROLLO DE NUEVOS MATERIALES HIBRIDOS BASADOS EN PEROVSKITAS PARA CELULAS SOL...

LAS CELULAS SOLARES BASADAS EN PEROVSKITAS HAN DESPERTADO RECIENTEMENTE UN GRAN INTERES EN EL CAMPO DE LA FOTOVOLTAICA DEBIDO A LOS ALTOS VALORES DE EFICIENCIA OBTENIDOS (22%), COMPARABLES A LOS DE LOS DISPOSITIVOS COMERCIALES BAS... ver más

01/01/2017

UCO

102K€

Presupuesto del proyecto: 102K€

Líder del proyecto

UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 1411

Financiación concedida El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2017-01-01

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Participantes

UCO

Lider

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Líder del proyecto

UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA

Total investigadores 1411

Presupuesto del proyecto 102K€

Descripción del proyecto LAS CELULAS SOLARES BASADAS EN PEROVSKITAS HAN DESPERTADO RECIENTEMENTE UN GRAN INTERES EN EL CAMPO DE LA FOTOVOLTAICA DEBIDO A LOS ALTOS VALORES DE EFICIENCIA OBTENIDOS (22%), COMPARABLES A LOS DE LOS DISPOSITIVOS COMERCIALES BASADOS EN SILICIO, Y LOS MENORES COSTES DE PRODUCCION, LAS PEROVSKITAS UTILIZADAS EN ESTE TIPO DE CELULAS SOLARES SON MATERIALES HIBRIDOS ORGANICO/INORGANICO CON FORMULA ESTEQUIOMETRICA ABX3, DONDE A ES UNA CATION ORGANICO MONOVALENTE, B ES UN CATION INORGANICO DIVALENTE Y X ES UN HALOGENURO, LA ESTRUCTURA CRISTALINA DE ESTE MATERIAL ESTA FORMADA POR UNA RED TRIDIMENSIONAL (3D) DE OCTAEDROS INORGANICOS BX6 QUE COMPARTEN TODOS SUS VERTICES, LA PEROVSKITA QUE MAS SE HA ESTUDIADO HASTA AHORA ES LA CH3NH3PBI3 (MAS CONOCIDA COMO MAPBI3), NUESTRO GRUPO DE INVESTIGACION HA ALCANZADO RECIENTEMENTE VALORES DE EFICIENCIA POR ENCIMA DEL 20% USANDO LA PEROVSKITA MAPBI3 DOPADA CON UN CATION VOLUMINOSO, C(NH2)3+, GUANIDINA (GUA), A PESAR DE LAS EXCELENTES PROPIEDADES DE LAS PEROVSKITAS HIBRIDAS COMO MATERIAL ACTIVO PARA CELULAS SOLARES, EXISTEN DOS FACTORES QUE LIMITAN LA IDONEIDAD DE ESTE MATERIAL EN FOTOVOLTAICA: LA RAPIDA DEGRADACION DE LAS CAPAS DE CH3NH3PBI3 O SIMILARES Y LA PRESENCIA DE PB DEBIDO A SU ALTA TOXICIDAD, UNA ESTRATEGIA MUY INNOVADORA PARA SOLUCIONAR ESTOS PROBLEMAS ES LA UTILIZACION DE NUEVOS TIPOS DE MATERIALES BASADOS EN PEROVSKITAS QUE SUSTITUYAN A LOS ABX3, AUNQUE SE HA AVANZADO RELATIVAMENTE POCO HASTA AHORA, LOS NUEVOS MATERIALES MAS EMPLEADOS SON LAS PEROVSKITAS TIPO RUDDLESDEN-POPPER, CUYA ESTRUCTURA ES UNA MEZCLA ORDENADA DE DOMINIOS 3D Y 2D CON FORMULA GENERAL A2BN-1PBNI3N+1, Y LAS PEROVSKITAS DOBLES O ELPASOLITAS, CON UNA ESTRUCTURA FORMADA POR OCTAEDROS ALTERNOS CON DOS TIPOS DISTINTOS DE METALES (AG+ Y BI3+) QUE SUSTITUYEN AL PB, FORMANDO UNA SUPERESTRUCTURA TRIDIMENSIONAL CON FORMULA A2BB¿X6, SIN EMBARGO, A PESAR DE OBTENER MEJORAS SIGNIFICATIVAS EN LA ESTABILIDAD Y SIN EMPLEO PB, LAS EFICIENCIAS SON BASTANTE MENORES A LAS CONSEGUIDAS CON LAS PEROVSKITAS ABX3, LOS MOTIVOS DE ESTA DISMINUCION DE LA EFICIENCIA SON EL PEOR TRANSPORTE DE CARGA, AUMENTO DE LA ENERGIA DEL BANDGAP Y EL BAJO COEFICIENTE DE ABSORCION,EL PROYECTO HOPESOL PRETENDE SUPERAR LAS LIMITACIONES DE ESTOS DOS ULTIMOS TIPOS DE MATERIALES TIPO PEROVSKITA CON EL FIN DE FABRICAR CELULAS SOLARES EFICIENTES, ESTABLES Y NO TOXICAS, ASI, EN EL PROYECTO HOPESOL SE DISEÑARAN Y SINTETIZARAN PEROVSKITAS TIPO RUDDLESDEN-POPPER CON LA ORIGINALIDAD DE QUE SE USARAN CATIONES ORGANICOS CONJUGADOS EN LOS DOMINIOS 2D PARA AUMENTAR EL TRANSPORTE DE CARGAS, EN PARTICULAR, SE VAN A UTILIZAR DERIVADOS DE DIACETILENOS Y COMPUESTOS FORMADOS POR DOS O TRES ANILLOS AROMATICOS FUSIONADOS, COMO EL INDOL, AZAINDOL, FLUORENO O CARBAZOL, ADEMAS, SE PREPARARAN PEROVSKITAS DOBLES INNOVADORAS CON DISTINTAS COMBINACIONES DE CATIONES MONOVALENTES (AU+, CU+, RB+, K+, AG+, CS+, NH4+, MA+ Y FA+), TRIVALENTES (BI3+, IN3+ Y SB3+) Y CON EL ANION I- QUE AUN NO HA SIDO UTILIZADO EN ESTE TIPO DE MATERIALES PERO ES RELEVANTE PORQUE SE ESPERA QUE PROPORCIONE UN VALOR PEQUEÑO DEL BANDGAP, UNA PARTE IMPORTANTE DEL PROYECTO COMPRENDERA LA CARACTERIZACION ESTRUCTURAL Y DE LAS PROPIEDADES OPTOELECTRONICAS DE CADA MATERIAL, POR ULTIMO, EN EL PROYECTO HOPESOL SE IMPLEMENTARAN LOS NUEVOS MATERIALES PREPARADOS EN LA ESTRUCTURA MULTICAPA DE UN DISPOSITIVO PARA OBTENER UNA CELULA SOLAR CON ALTA EFICIENCIA, BUENA ESTABILIDAD Y AUSENCIA DE TOXICIDAD, PEROVSKITAS\PROPIEDADES OPTOELECTRÓNICAS\CÉLULAS SOLARES\FASE RUDDLESDEN-POPPER\PEROVSKITAS DOBLES O "ELPASOLITAS"

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