Ainda há vários materiais sendo pesquisados para serem usados em células solares para melhorar sua eficiência. Eles têm alto potencial, mas devido a certas desvantagens, não estão sendo comercializados. Filmes de perovskita são um desses materiais. Em uma pesquisa recente, foi descoberto que a remoção de concavidades pode melhorar a estabilidade em filmes finos de perovskita.
Pesquisadores da Universidade de Ciência e Tecnologia de Hong Kong (HKUST) obtiveram uma nova compreensão da microestrutura da perovskita. Primeiramente, eles removeram as concavidades da superfície dos grãos dos cristais de perovskita. Em seguida, a célula solar preparada apresentou melhor desempenho durante os testes de ciclo térmico, MPPT e calor úmido.
Por meio disso, os cientistas revelaram a existência e o impacto das concavidades solares em grãos cristalinos individuais de filmes finos de perovskita. Em seu relatório publicado recentemente, eles afirmaram que o contorno de grão induzido pelo crescimento térmico e a tensão biaxial induzida pela coalescência de grãos desencadeiam as concavidades em materiais de perovskita.
Para entender como as concavidades da superfície dos grãos afetam os filmes de perovskita, a equipe os removeu usando uma molécula surfactante, o ácido tridecafluorohexano-1-sulfônico de potássio. Isso permitiu que eles observassem como, durante a formação dos filmes, a deformação e a difusão de íons são influenciadas.
Conforme o relatório, essas células mostraram um aumento significativo na eficiência de conversão de energia. Além disso, elas demonstraram excelente retenção de eficiência de conversão de energia. Isso ficou evidente após certos testes:
- Exposição ao calor úmido (660 horas)
- Resistência máxima de rastreamento de pontos de potência (1,290 horas)
- Ciclagem térmica padronizada ISOS (300 ciclos)
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Após entender que remover concavidades pode melhorar a estabilidade em filmes finos de perovskita, cientistas descobriram que essas concavidades quebram a continuidade estrutural na interface do filme de perovskita. Assim, há planos para improvisar o mesmo.
De modo geral, a perovskita tem potencial para substituir as células de silício em diversas aplicações, mas sua estabilidade a longo prazo sob luz e umidade, além de suas condições termomecânicas, ainda representam um obstáculo.
