Caratterizzazione fotoelettrochimica, strutturale e spettroscopica di celle solari a perovskite con architettura invertita sotto stress elettrico e ad irraggiamento controllato per l'ottimizzazione della stabilità di risposta del dispositivo

Anno
2019
Proponente Danilo Dini - Professore Associato
Sottosettore ERC del proponente del progetto
PE4_1
Componenti gruppo di ricerca
Componente Categoria
Olga Russina Componenti strutturati del gruppo di ricerca
Gustavo Portalone Componenti strutturati del gruppo di ricerca
Paolo Postorino Componenti strutturati del gruppo di ricerca
Componente Qualifica Struttura Categoria
Eugenio Caponnetti PO Scienze e tecnologie biologiche, chimiche e farmaceutiche/Universita' degli studi di Palermo Altro personale aggregato Sapienza o esterni, titolari di borse di studio di ricerca
Delia Francesca Chillura-Martino PA Scienze e tecnologie biologiche, chimiche e farmaceutiche/Universita' degli studi di Palermo Altro personale aggregato Sapienza o esterni, titolari di borse di studio di ricerca
Maria Luisa Saladino RU Scienze e tecnologie biologiche, chimiche e farmaceutiche/Universita' degli studi di Palermo Altro personale aggregato Sapienza o esterni, titolari di borse di studio di ricerca
Thomas Brown PA Dipartimento Ingegneria Elettronica / Universita' di Roma TOR VERGATA Altro personale aggregato Sapienza o esterni, titolari di borse di studio di ricerca
Abstract

In questa proposta di progetto si intende realizzare una serie di celle solari a perovskite (PSK) nella configurazione invertita p-i-n e caratterizzarne le proprietà fotoelettrochimiche, strutturali e spettroscopiche allo scopo di ottimizzare la stabilità del dispositivo risultante. Si parte da nuove formulazioni per il semiconduttore di tipo p (scp), per lo strato fotoattivo di PSK, e gli interlayer (IL, isolanti ionici) tra PSK e scp che vengono inseriti per migliorare il trasferimento di carica elettronica interfacciale e la stabilità chimica del dispositivo. Le nuove formulazioni di scp si otterranno col doping chimico ed elettrochimico di NiO preformato per modularne le proprietà elettroniche senza però alterare criticamente la struttura cristallina. Da questo studio composizionale si attende un miglioramento delle caratteristiche di trasporto elettrico attraverso scp, e di fotoiniezione attraverso l'interfaccia scp/PSK rispetto al benchmark costituito da scp non modificato (senza dopante) e con PSK = ioduro (I-) di metilammonio (MA) e piombo [Pb(II)] (MAPI). Per la variazione della composizione di PSK si considera l'utilizzo di differenti miscele di precursori contenenti ioni con valenza e raggio ionico analoghi a I-, Pb(II) e MA per preservare la struttura a perovskite del MAPI. Inoltre, da questo studio si attende anche un miglioramento della stabilità chimica dell'interfaccia scp/PSK rispetto al benchmark. Una volta ottimizzata l'interfaccia scp/PSK in termini di stabilità il passo successivo sarà l'introduzione e la modifica dell'interstrato fra scp e PSK per l'ulteriore aumento della stabilità chimica del dispositivo. L'analisi strutturale e spettroscopica di PSK verrà condotta quando PSK è nella configurazione di film sottile, i.e. come si trova nei reali dispositivi fotovoltaici assemblati, nel tentativo di realizzare una caratterizzazione di PSK sia in situ che in operando all'interno della serie di dispositivi considerata.

ERC
PE4_1, PE8_8, PE5_6
Keywords:
CHIMICA FISICA, METODI DI CARATTERIZZAZIONE DEI MATERIALI, ELETTROCHIMICA, TECNICHE DIFFRATTOMETRICHE, TECNICHE SPETTROSCOPICHE E SPETTROMETRICHE

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