Uma equipe de pesquisa dos institutos russos NUST MISIS e IPCE RAS e da Universidade de Roma Tor Vergata da Itália aplicou uma camada adicional de semicondutor de iodeto de cobre tipo p entre a perovskita e a camada de NiO de transporte em buracos da célula. Segundo os cientistas, este material inorgânico é mais acessível e fácil de usar.
Imagem: Universidade Nacional de Ciência e Tecnologia MISiS
Um grupo russo-italiano de cientistas está tentando usar o iodeto de cobre (CuI) para melhorar a estabilidade das células da perovskita.
Em um artigo publicado na revista científica Materials, pesquisadores dos institutos russos NUST MISIS e IPCE RAS e da Universidade de Roma Tor Vergata da Itália aplicaram uma camada adicional de semicondutor de iodeto de cobre tipo p, feito de molécula de iodo de chumbo metilamônio (MAPbI3). ), para uma célula de perovskita para passivação de superfície eficiente.
Segundo os autores, a camada fotoativa MAPbI3 cristaliza na superfície de uma camada de transporte do tipo p carregando cargas positivas e não demonstra rápida degradação quando exposta à luz quando acompanhada pela liberação de compostos de iodo similares ao material de perovskita usado. “Como sabemos, sob iluminação constante e subseqüente aquecimento de células solares de perovskita com uma camada fotoativa de MAPbI3, o iodo livre e ácido hidrogênio são liberados, o que prejudica a interface entre as camadas de perovskita e NiO, formando um conjunto de defeitos e reduzindo significativamente a estabilidade e o desempenho do dispositivo ”, disse Danila Saranin, pesquisadora do NUST MISIS Laboratory for Advanced Solar Energy.
A camada-p adicional permitida é discutida para permitir uma melhor coleta de cargas positivas e consideravelmente menor a concentração de defeitos na transição entre as camadas de fotoabsorção e de transporte de furo.
Os pesquisadores também afirmam que Cul, ao contrário de outros materiais raros e caros, como derivados de compostos organometálicos de ferroceno e semicondutores orgânicos de baixo peso molecular, é um material inorgânico mais acessível e mais fácil de usar. “Essa hipótese foi comprovada pelos resultados do experimento: a melhora da estrutura do elemento perovskita aumentou a estabilidade de seu trabalho em uma média de 40%, e a eficiência aumentou para 15,2%”, segundo o estudo.
Como próximo passo, os cientistas planejam desenvolver uma camada análoga para estabilizar a transmissão de cargas negativas e reproduzir a mesma tecnologia em um módulo de grande formato.
Pesquisa semelhante foi recentemente conduzida por, entre outros, a Universidade da Califórnia em San Diego, a UCLA e a fabricante chinesa de módulos Solargiga, a Universidade de Groningen, na Holanda, e a Universidade de Pequim.
Apesar da proliferação de projetos de pesquisa promissores, a estabilidade, a durabilidade e o custo das células solares de perovskita continuam sendo problemáticos para a viabilidade técnica da comercialização.
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