Nos últimos anos, pesquisadores estudaram diferentes designs de células solares para promover a ampla implantação. Recentemente, pesquisadores estão aumentando estrategicamente a eficiência das células solares orgânicas devido às suas vantagens sobre as tradicionais. Células solares orgânicas que usam materiais de perovskita têm menores custos de fabricação, maior flexibilidade e capacidade de ajuste.
Pesquisadores do Laboratório Principal de Materiais e Dispositivos Semicondutores-Optoeletrônicos Inovadores de Suzhou, da Universidade de Soochow, desenvolveram um método para reduzir a segregação de fases em perovskitas de banda larga . Embora essas células tandem possam, teoricamente, atingir altas eficiências de conversão de energia (PCEs) e estabilidade, elas enfrentam obstáculos devido à segregação de fases, que degrada o desempenho das perovskitas de banda larga e dificulta a recombinação na camada de interconexão.
Melhorando assim o desempenho e a estabilidade das células tandem perovskita/orgânicas. A estratégia descrita envolve a incorporação de uma liga pseudo-triplo-haleto em perovskitas de haleto misto contendo iodo e bromo.
Apesar de possuírem uma eficiência máxima de conversão de energia (PCE) certificada de 19.4% , as células solares orgânicas ainda ficam atrás das células solares de silício. Para melhorar a eficiência e a estabilidade, pesquisadores propõem a fusão de células orgânicas com perovskitas de haleto misto de banda larga para gerar células solares tandem perovskita/orgânicas.
Em outra pesquisa, concluiu-se que uma simples alteração feita por cientistas de Cambridge pode impulsionar a geração de combustível limpo.
Resultados experimentais
Os pesquisadores usaram células solares tandem de perovskita/orgânicas para avaliar sua técnica proposta para suprimir a segregação de fase em perovskitas de banda larga. Os testes iniciais mostraram que as células solares tandem tinham um PCE de 25.82%, com um PCE certificado de 25.06% e uma estabilidade operacional de 1,000 horas.
Desafios e soluções em células solares tandem
Os pesquisadores descobriram que introduzir seus íons de tiocianato pseudo-halogênio em perovskitas de haleto misto de iodo/brometo impede que elementos de haleto se separem dentro da célula solar. O tiocianato eventualmente desacelerou a cristalização, impedindo que os íons se movessem e, assim, facilitando a transferência de carga elétrica nas células solares.
Perspectivas futuras de células solares orgânicas eficientes
No futuro, essa metodologia poderia ser estendida e aplicada a outras perovskitas de banda larga de várias composições. Isso poderia eventualmente levar ao desenvolvimento de potenciais novos perovskitas/fotovoltaicos orgânicos. Essas versões futuras poderiam ser mais estáveis sob várias intensidades de luz, ter PCEs mais altos e funcionar por períodos mais longos antes da deterioração.
Fonte : Supressão da segregação de fases em perovskitas de banda proibida larga
