Células Solares de Perovskita: Nova Estratégia para Aumentar a Estabilidade
Pesquisadores da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) e do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) propuseram uma abordagem inovadora para resolver a instabilidade das células solares de perovskita. Publicado no Journal of Materials Chemistry A, o estudo está inserido em projetos do Centro de Inovação em Novas Energias (CINE).
Inovação no Design de Materiais
O CINE, constituído pela FAPESP e pela Shell em 2018, atua em colaboração com a Unicamp, a Universidade de São Paulo (USP) e a Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), além de envolver outras instituições brasileiras. As células solares de perovskita são reconhecidas por sua excelente eficiência na conversão de luz solar em eletricidade. No entanto, sua estabilidade diante de calor e umidade ainda necessita de melhorias significativas.
Essas células, compostas por camadas finas, assemelham-se a um sanduíche, onde os eletrodos servem como camadas externas e a camada de absorção de luz, feita de perovskita, fica no meio. As estratégias para aumentar a estabilidade têm se mostrado variadas e, no novo estudo, os pesquisadores exploraram como a camada de transporte, que está em contato direto com a perovskita, afeta a qualidade do filme.
Metodologia e Resultados
Para investigar essa relação, os autores depositaram uma solução líquida contendo perovskita sobre diferentes materiais subjacentes, permitindo a cristalização da perovskita em filmes sólidos com orientações cristalinas específicas. Os filmes foram submetidos a temperaturas de 85 °C por 500 horas.
A pesquisa revelou que diferentes camadas subjacentes influenciam diretamente a orientação cristalina da perovskita, impactando sua estabilidade térmica. Essa descoberta representa um avanço significativo no design das células solares de perovskita, com o potencial de otimizar a eficiência e durabilidade dos dispositivos.
Colaboração e Futuro das Células Solares
A colaboração entre os grupos da Unicamp e do CNPEM foi crucial, permitindo o uso de técnicas avançadas de caracterização de materiais. O pós-doutorando Murillo Henrique de Matos Rodrigues destacou a relevância da parceria, que já resultou em várias publicações importantes e reforça a busca por soluções sustentáveis em energia.
O entendimento profundo sobre a camada subjacente abre portas para o desenvolvimento de novas configurações de transporte, que podem promover crescimentos cristalinos orientados. Essa inovação poderá diferenciar as novas células solares de perovskita de estudos anteriores, aumentando a eficiência e a longevidade dos dispositivos.
Apoio e Publicação
A pesquisa foi apoiada pela FAPESP, Shell, CNPq e ANP. O artigo intitulado "The influence of the buried interface on the orientational crystallization and thermal stability of halide perovskite thin films" pode ser acessado em Journal of Materials Chemistry A.
Essa nova abordagem promete revolucionar o campo das células solares, contribuindo para a transição para fontes de energia mais limpas e sustentáveis.
Informações da Agência FAPESP
