[en] Among the most advanced emerging photovoltaic technologies, halide perovskite solar cells (PSCs) have evolved significantly in only a few years, achieving certified power conversion efficiencies (PCE) above 25%. However, some drawbacks of the technology that limits their commercialization are the presence of toxic Pb-based materials, limitations in the scale-up of the technology and most important, its long-term stability under continuous operation. Semiconductor oxides (including graphene oxide) have been employed as excellent barrier layers due to their low fabrication cost and ease of synthesis, but above all, due to the properties of stability and long life that provide to the final PSC device. In this thesis, we propose three strategies to overcome instability issues in PSCs: (a) additive engineering on the halide perovskite adsorbed (Chapter 2), (b) the fabrication of carbon-based PSCs (Chapter 3) and (c), the replacement of classical semiconductor oxides for ferroelectric oxides as transport layers (Chapter 4). I initiate the description of this work with a brief introduction to the topic of energy and perovskite solar cells (Chapter 1). The I present the three different strategies employed to enhance PSC stability. The first strategy, described in Chapter 2, includes the use of organic additives with phosphonate and carboxylic functional groups that are able to passive shallow point defects, resulting in ion immobilization and the enhancement of the PSC stability. The use of Carbon-based electrodes in PSC (Chapter 3) have demonstrated to improve moisture resistance and thus, overall solar cell performance. In this section, I will present the most recent results on the fabrication of complete PSCs applying carbon electrodes. Finally, I describe the work carried out on the replacement of classical semiconductor oxides applied in PSC as transport layers (such as TiO2 or SnO2), by ferroelectric oxides, especially Lead Zirconate Titanate (PZT) and Bismuth Ferrite (BFO). Initial studies with PZT have shown that the detrimental oxygen vacancies present in semiconductor oxides, which degrade the halide perovskite, are linked to the polarization properties in ferroelectric oxide and not to the photodegradation of the device. Finally, Chapter 5 and 6 describe the different methodologies employed in this thesis and the conclusion of the work, respectively.

[es] Entre las tecnologías fotovoltaicas emergentes más avanzadas, las celdas solares de perovskita de haluro (PSC) han evolucionado significativamente en tan sólo unos pocos años, consiguiendo eficiencias de conversión de energía certificadas (PCE) superiores al 25%. Sin embargo, algunos de los inconvenientes de la tecnología que limita su comercialización es la presencia de materiales tóxicos a base de Pb, limitaciones en el escalado de la tecnología, y lo más importante, su estabilidad a largo plazo en operación continua. Los óxidos semiconductores (incluido el óxido de grafeno) se han empleado como excelentes capas de barrera debido a su bajo coste de fabricación y facilidad de síntesis, pero sobre todo por las propiedades de estabilidad y larga vida que le confieren al dispositivo PSC final. En esta tesis, proponemos tres estrategias para superar los problemas de estabilidad en las PSC: (a) ingeniería aditiva en la perovskita de haluro adsorbida (Capítulo 2), (b), la fabricación de PSC basada en carbón (Capítulo 3) y (c), la sustitución de óxidos semiconductores clásicos por óxidos ferroeléctricos como capas de transporte (Capítulo 4). Iniciamos la descripción del siguiente trabajo con una breve introducción al tema de la energía y las celdas solares de perovskita (Capítulo 1). Seguidamente, presentamos las tres estrategias diferentes utilizadas para mejorar la estabilidad de las PSC. La primera estrategia, descrita en el Capítulo 2, incluye el uso de aditivos orgánicos con grupos funcionales de fosfonato y carboxílicos que son capaces de pasivizar defectos puntuales poco profundos, lo que da como resultado de inmovilización de iones y la mejora de la estabilidad de las PSC. Se ha demostrado que la utilización de electrodos a base de carbono en las PSC (Capítulo 3) mejora la resistencia a la humedad y, por tanto, el rendimiento general de las celdas solares. En esta sección, presentaremos los resultados más recientes sobre la fabricación de PSC completas aplicando electrodos de carbono. Por último, describimos el trabajo realizado sobre la sustitución de óxidos semiconductores clásicos aplicados a las PSC como capas de transporte (como TiO2 o SnO2), por óxidos ferroeléctricos, especialmente Titanato de Plomo Zirconato (PZT) y Ferrita de Bismut (BFO). Los estudios iniciales con PZT han demostrado que las vacantes de oxígeno perjudiciales presentes en los óxidos semiconductores, que degradan la perovskita de haluro, están relacionadas con las propiedades de polarización del óxido ferroeléctrico y no con la fotodegradación del dispositivo. Por último, los Capítulos 5 y 6 describen las diferentes metodologías empleadas en esta tesis y la conclusión del trabajo, respectivamente.