Pesquisadores das universidades de Washington, Colorado Boulder, Rice e Oxford desenvolveram um novo método para aumentar a estabilidade das células solares de perovskita, especialmente sob altas condições de polarização reversa.
O que é perovskita?
Perovskita é um mineral composto por titanato de cálcio (CaTiO₃), cujo nome foi inspirado no mineralogista russo Lev Perovski. No contexto das células solares, os materiais de perovskita são compostos sintéticos com uma estrutura cristalina semelhante à desse mineral, e possuem propriedades eletrônicas promissoras. Eles têm se destacado no campo da energia solar devido à sua eficiência na conversão de luz solar em eletricidade, além de serem mais baratos de produzir do que as células solares de silício tradicionais.
Aplicação para Microgeração
As células solares baseadas em perovskita, reconhecidas por sua alta eficiência e custos reduzidos, estão perto de entrar no mercado comercial. No entanto, seu desempenho tem sido prejudicado em condições de polarização reversa, quando células sombreadas de um painel solar degradam-se devido à tensão gerada pelas células iluminadas.
Agora, a equipe de pesquisadores revelou uma técnica inovadora para melhorar a estabilidade dessas células. Publicado na revista Nature Energy, o estudo descreve um dispositivo com uma estrutura distinta que combina uma camada transportadora de buracos de polímero com um eletrodo traseiro estável em termos eletroquímicos.
Inicialmente, o time tentou estabilizar as células solares de perovskita por meio de uma técnica de passivação de superfície, sem sucesso. A virada veio quando Fangyuan Jiang, autor principal do estudo, propôs uma nova abordagem.
Essa engenharia inovadora controla as reações eletroquímicas que causam a degradação prematura das células solares sob polarização reversa, permitindo que elas permaneçam estáveis mesmo em tensões reversas mais altas, semelhantes às suportadas pelas células solares de silício tradicionais.
Os pesquisadores desenvolveram novas células solares p-i-n usando essa abordagem e descobriram que elas se mantêm estáveis sob grandes tensões reversas. Os resultados promissores dessa pesquisa podem inspirar outros cientistas a explorar novas formas de aprimorar a estabilidade das células solares de perovskita.
Esse avanço pode facilitar a comercialização das células solares de perovskita e contribuir para o desenvolvimento de outros dispositivos optoeletrônicos, abrindo caminho para novas possibilidades no campo da energia sustentável.
A equipe planeja continuar investigando os mecanismos de degradação das células solares de perovskita sob condições de polarização reversa e corrente reversa elevada.
