Si bien el enfoque principal para muchos aditivos en células solares de perovskita (PSC) es mejorar la eficiencia de conversión de potencia (PCE), la viabilidad a largo plazo de esta tecnología depende de su estabilidad y durabilidad. El 1,4-Fenilendiamina Dihidroioduro (PDAI) se destaca como un aditivo que no solo aumenta la PCE, sino que también aborda estas preocupaciones críticas de estabilidad, ofreciendo una solución más completa para aplicaciones fotovoltaicas avanzadas.

La influencia del PDAI en la estabilidad es multifacética. Al actuar como un modificador de interfaz, promueve la formación de una capa de perovskita 2D en la unión del absorbedor de perovskita y la capa de transporte de huecos. Esta interfaz diseñada proporciona una barrera protectora, reduciendo la entrada de humedad, que es una causa principal de la degradación de la perovskita. Las películas de perovskita resultantes exhiben una mayor resistencia a la descomposición inducida por la humedad, manteniendo un mayor rendimiento durante períodos prolongados.

Además, el PDAI ha demostrado una notable capacidad para dotar a las PSC de propiedades de autorreparación. Cuando se exponen a factores estresantes ambientales como la humedad, el material de perovskita puede experimentar un cierto grado de degradación. Sin embargo, en células tratadas con PDAI, esta degradación a menudo es reversible. Al retirarla de la fuente de humedad, la estructura de perovskita puede recuperar parcialmente su fase cristalina y funcionalidad originales, gracias a la influencia estabilizadora de las moléculas de PDAI dentro de los límites de grano. Esta capacidad de autorreparación es un avance significativo para hacer que las PSC sean más robustas y tolerantes a las fluctuaciones ambientales.

El mecanismo de autorreparación está intrínsecamente ligado a la estructura química del PDAI. El catión diamonio y el anillo aromático contribuyen a una red de perovskita más cohesiva y resiliente. Estas características ayudan a prevenir la migración irreversible de iones y la formación de productos de descomposición volátiles que son típicos en películas de perovskita sin tratar. En consecuencia, las películas modificadas con PDAI son menos propensas a daños permanentes y pueden repararse eficazmente, extendiendo la vida útil operativa de las células solares.

Los beneficios duales de una mayor eficiencia, una mejor estabilidad y capacidades de autorreparación posicionan al PDAI como un aditivo muy versátil y valioso para el avance de la tecnología de células solares de perovskita. Sus contribuciones van más allá de la mera mejora del rendimiento, abordando desafíos fundamentales que han limitado la comercialización de las PSC. A medida que la investigación continúa refinando la aplicación y la comprensión del PDAI, está preparado para desempeñar un papel fundamental en el desarrollo de la próxima generación de dispositivos de energía solar fiables y de alto rendimiento.