Análisis Óptico Comparativo de Capas de Transporte de Carga Orgánicas e Inorgánicas en Celdas Solares de Perovskita

Resumen

Este estudio investiga el rendimiento óptico de celdas solares basadas en perovskita de yoduro de plomo y metilamonio (MAPbI₃) con diferentes configuraciones de las capas de transporte. Se compararon capas orgánicas, incluyendo polietileno-glicol-dioxitiofeno: poliestireno sulfonato(PEDOT:PSS) como capa de transporte de huecos(HTL)y [6,6]-fenil-C61-butirometil éster (PC₆₀BM) como capa de transporte de electrones (ETL), frente a sus contrapartes inorgánicas, óxido de níquel (NiO) como HTL y óxido de zinc (ZnO) como ETL. Las constantes ópticas se obtuvieron ajustando los datos experimentales de transmitancia mediante los modelos Tauc-Lorentz-Drude(TLD) y Tauc-Lorentz(TL). Estas constantes se emplearon para simular la eficiencia cuántica externa(EQE) y la densidad de corriente de cortocircuito(Jsc) utilizando la plataforma e-ARC, una herramienta de simulación para evaluar celdas solares de capas múltiples. Se realizaron evaluaciones comparativas de reflectancia, pérdidas por absorción parasitaria y su impacto en J_sc para diversas combinaciones de ETL y HTL. Los resultados destacan las ventajas y desventajas en el rendimiento óptico através de las distintas arquitecturas de dispositivos y exploran estrategias para mitigar las pérdidas parasitarias, particularmente mediantela optimización de los grosores de las capas y las propiedades de materiales. Este trabajo ofrece información clave paramejorar la eficiencia de las celdas solares de perovskita mediante el modelado óptico integrado y estrategias de dise˜no.