Enhanced performance of planar perovskite solar cells using dip-coated TiO2 as electron transporting layer

Abstract

En esta publicación se ha empleado el procedimiento sol-gel con el fin de elaborar capas de TiO2 en sustratos de ITO mediante la inmersión denominada "Dip-Coating". Se emplearon técnicas de caracterización XRD, espectroscopia Raman, AFM, UV-Vis y espectroscopia elipsométrica, que evaluaron las consecuencias del espesor de la película en las propiedades microestructurales, morfológicas y ópticas, así como su función como capa transportadora de electrones para células solares planas de perovskita (PSC). En todos los casos, se obtuvieron películas de Anatasa TiO2 bien cristalizadas con una superficie lisa y homogénea. La banda prohibida óptica de las películas aumentó de 3.25 eV a 3.4 eV al aumentar el espesor de la película de 50 nm a 90 nm. En cambio, el índice de refracción (n) alcanza un valor de 2 por encima de 400 nm, mientras que los coeficientes de extinción (k) descienden a cero. Los resultados revelaron una mejora en el transporte de carga y el comportamiento de extracción de electrones mediante la capa de TiO2 de 50 nm, así como un aumento en la eficiencia de conversión de energía del dispositivo. El resultado indica que es posible usar el método de recubrimiento por inmersión para la elaboración de una célula solar de perovskita plana eficiente. También sugiere usar un espesor optimizado de 50 nm para optimizar el rendimiento del dispositivo.