Diseño de Celdas Solares de Perovskita para Aplicaciones Sustentables Mediante DFT y Simulación
DOI:
https://doi.org/10.70567/mc.v42.ocsid8352Palabras clave:
Celdas solares de perovskita, perovskita inorgánica,, Teoría del Funcional de la Densidad (DFT), simulación numérica, energía fotovoltaica sostenibleResumen
Las celdas solares de perovskita han alcanzado eficiencias superiores al 26 por ciento en una década, consolidándose como una alternativa a las tecnologías fotovoltaicas convencionales. Sin embargo, la inestabilidad y la toxicidad asociadas al plomo limitan su aplicación. En este trabajo se estudian compuestos inorgánicos de cesio, bromo y yodo con sustituciones parciales de plomo por estaño o germanio, orientados a reducir el contenido de plomo. Las propiedades estructurales y electrónicas se calcularon mediante teoría del funcional de la densidad, mostrando buena concordancia con resultados experimentales. El desempeño fotovoltaico de arquitecturas tipo n–i–p se evaluó con el programa SCAPS-1D, considerando óxido de titanio y yoduro de cobre como capas de transporte de electrones y huecos, respectivamente. Las composiciones con hasta un 25 por ciento de plomo alcanzaron eficiencias cercanas al 15 por ciento, destacándose las basadas en estaño sobre las de germanio. Este enfoque integra diseño de materiales y simulación para el desarrollo de celdas solares de perovskita más estables y sostenibles.
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