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Síntesis y caracterización de perovskitas con reducción o ausencia de plomo para películas empleadas en aplicaciones de celdas solares

Resumen

Este trabajo se centra en la síntesis y caracterización de perovskitas con reducción o ausencia de plomo, para su uso en aplicaciones de celdas solares. Se emplea la mecanosíntesis, una técnica sin disolventes que permite la obtención de perovskitas estables de manera rápida y eficiente, con un menor impacto ambiental en comparación con los métodos tradicionales. Las composiciones estudiadas incluyen CsSnBr3, CsSn0.55Pb0.45Br3, MASn0.55Pb0.45Br3, todas sintetizadas bajo tiempos de 1, 4 y 10 horas, evaluando sus propiedades estructurales, microestructurales, estabilidad térmica y la distribución de tamaño de los agregados mediante técnicas de difracción de rayos X (DRX), microscopía electrónica de barrido (MEB-EDS), difracción láser (DL) y análisis termogravimétrico (TG). Los resultados mostraron que, la perovskita CsSnBr3 exhibió una excelente estabilidad térmica, siendo la menos estable la perovskita MASn0.55Pb0.45Br3, lo que limita su aplicación en condiciones extremas. Además, se encontró que el uso de isopropanol absoluto como solvente es el más adecuado para la posterior molienda húmeda y para la preparación de suspensiones, puesto que respeta la estabilidad química de las perovskitas. Se destacan también los resultados positivos del proceso de molienda en medio húmedo para reducir los tamaños de agregado y así obtener películas homogéneas y de tamaño de partícula controlado, lo que es crucial para la eficiencia en celdas solares. El trabajo concluye que la mecanosíntesis es una técnica viable para la producción de perovskitas que podrían, en un futuro, reemplazar las basadas en plomo, contribuyendo así al desarrollo de tecnologías solares más eficientes y ecológicas.