Nova pesquisa sobre materiais acessíveis para células solares de perovskita: limitações e possíveis soluções

São PauloCientistas da Universidade de Tsukuba investigaram materiais de baixo custo usados em células solares de perovskita com o uso do método de ressonância de spin eletrônico (RSE). Essa técnica os ajudou a identificar razões significativas para as limitações de desempenho dessas células solares. Apesar de serem capazes de transportar cargas rapidamente em determinadas áreas, a eficiência dessas células é prejudicada por alguns processos internos.

Células solares de perovskita: inovação à vista?

As células solares de perovskita são vistas como uma tecnologia promissora para o futuro, graças à sua eficiência na conversão de luz em eletricidade. Este estudo concentra-se em encontrar uma alternativa mais barata e fácil de fabricar em comparação com o spiro-OMeTAD, um material de transporte de cargas que é caro e complexo de produzir. Os pesquisadores desenvolveram um novo material chamado HND-2NOMe, que possui uma estrutura molecular plana que facilita o movimento eficiente de cargas. No entanto, as células solares que utilizam HND-2NOMe ainda apresentam alguns problemas de desempenho, principalmente uma menor geração de corrente.

Título sugerido: Barreira energética impacta eficiência de células solares mas melhora estabilidade sob luz

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A investigação revelou observações interessantes:

• Uma barreira energética se forma na interface entre a perovskita e o HND-2NOMe quando não há iluminação.
• Essa barreira dificulta o fluxo de buracos, resultando em um desempenho inferior.
• Apesar disso, as células apresentam menor acúmulo de buracos quando expostas à luz, o que melhora sua estabilidade.

O estudo revela a relação entre os custos dos materiais e a eficiência das células solares. Quando não há luz, forma-se uma barreira de energia, indicando a necessidade de melhorar a conexão entre esses materiais para aumentar seu desempenho. Além disso, é curioso notar que há um acúmulo menor de lacunas quando as células são expostas à luz, o que pode resultar em células solares mais duradouras, um fator essencial para sua comercialização.

Compreender as limitações básicas dos materiais utilizados permite que os pesquisadores determinem os ajustes necessários para aprimorar as células solares de perovskita. Aplicar esse conhecimento no processo de fabricação pode mantê-las eficientes e, ao mesmo tempo, reduzir os custos de produção. À medida que a pesquisa avança, é crucial identificar e resolver quaisquer problemas que impeçam o bom funcionamento destas células. Isso tornará as células de perovskita uma opção de energia sustentável mais viável em todo o mundo. O progresso nessa área pode baratear a energia renovável, incentivando mais países a adotarem práticas sustentáveis.