Descripción del proyecto
Los calcohaluros podrían mejorar la eficiencia de conversión de la energía fotovoltaica
La tecnología fotovoltaica ofrece una fuente de energía limpia, segura y asequible para reducir las emisiones de carbono. Sin embargo, para alcanzar los objetivos ambiciosos fijados para 2050 por el Pacto Verde Europeo es necesario desarrollar materiales avanzados con altas eficiencias de conversión de energía. Las perovskitas son prometedoras, pero tienen problemas de toxicidad y estabilidad. Los calcohaluros de metales mixtos (PIMMCH o polímeros de materiales iónicos y moleculares para la caracterización de haluros) presentan una alternativa potencial con mejores propiedades optoelectrónicas, pero siguen estando poco explorados. Financiado por las Acciones Marie Skłodowska-Curie, el equipo del proyecto EXT-PIMMCH intenta ampliar el conocimiento de los compuestos PIMMCH. Para ello, los investigadores explorarán aleaciones binarias y ternarias utilizando la teoría funcional de la densidad y el aprendizaje automático. Los investigadores identificarán candidatos prometedores para aplicaciones fotovoltaicas en interiores y exteriores, estudiando defectos para mejorar el rendimiento de los materiales e impulsar la adopción comercial de las celdas fotovoltaicas estables y no tóxicas.
Objetivo
Renewable energies play a central role in the decarbonisation of the energy sector and mitigating man-made climate change. Photovoltaic (PV) technology provides a clean, safe, and affordable renewable source of energy. New photovoltaic materials with high power conversion efficiencies are needed to meet the European Green Deal's 2050 targets and to ensure the large-scale deployment of solar cells. An encouraging material class are perovskites, but as they suffer from toxicity and stability problems, this impedes their commercial viability. One promising alternative are mixed-metal chalcohalides (PIMMCHs), which have the potential to overcome these known problems with perovskites and still exhibit good optoelectronic properties, thus making them of interest for PV applications. However this promising class of materials remains widely unexplored. The aim of this project (EXT-PIMMCH) is to expand the material space of PIMMCH compounds and our understanding of this material class. I will explore I) binary and II) ternary PIMMCH alloys in order to identify promising PIMMCH alloys which are suitable for indoor and outdoor PV applications. For this purpose I will use a combination of density functional theory (DFT) and machine learning to accelerate the material exploration. Finally I will identify a few dozen promising PIMMCH alloys for indoor and/or outdoor PV applications to facilitate further experimental research. Also I will study III) the influence of defects such as vacancies, interstitials and antisites on PIMMCH materials using DFT, which can be used to determine the defect tolerance/intolerance of PIMMCH materials. A profound understanding of defects in PIMMCH materials is essential, because they could have a significant effect on the performance of PV applications. Overall EXT-PIMMCH will facilitate the development of efficient, stable and non-toxic PSCs, thus accelerating large-scale commercial adoption of PSCs.
Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Régimen de financiación
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsCoordinador
02150 Espoo
Finlandia