Uma equipe de cientistas liderada pelo Instituto de Pesquisa de Nanomateriais da Universidade de Kanazawa demonstrou que a estabilidade e eficiência de certos painéis pode ser bastante melhorado usando intercalação de iodeto de césio (CsI) tecnologia. Este trabalho pode ajudar a tornar as células solares mais competitivas com outras fontes de energia renováveis.
Os painéis solares têm potencial para ser uma fonte de energia limpa e abundante. Em particular, as células fotovoltaicas com estrutura de cristal de perovskita, em homenagem ao mineral com a mesma configuração atômica, têm muitas características atrativas. Sua forte absorção óptica e alta mobilidade de carga levam a baixo custo de fabricação e alta produção de energia. No entanto, a implantação por consumidores de células solares de perovskita tem sido dificultada pela robustez limitada dessas células, porque sua estrutura pode se decompor após a exposição à umidade, luz ou calor. Novas formulações que aumentam a vida útil das células solares de perovskita são, portanto, necessárias para inspirar a confiança do consumidor antes que as aplicações comerciais sejam possíveis.
Agora, uma equipe de cientistas liderada pela Universidade de Kanazawa descobriu que adicionar CsI ao MAPbI comumente usado3 A estrutura da perovskita aumenta muito a estabilidade dos dispositivos resultantes. Os átomos Cs migram e se tornam “intercalados” na estrutura do cristal, e os dispositivos aprimorados mostraram eficiências de conversão de energia de até 18.43%.
As células solares híbridas de perovskita de haleto de metal orgânico-inorgânico são uma tecnologia de crescimento muito rápido. Usando microscopia eletrônica de varredura, os cientistas verificaram que o tamanho dos grãos de cristal dentro do material também aumentou de 300 para 700 nm devido à adição de CsI. Eles levantam a hipótese de que a intercalação de césio reduz o espaçamento entre os planos atômicos, de modo que a umidade do ar não pode penetrar tão facilmente. Além disso, as superfícies se tornam mais lisas, o que permite que as cargas atinjam os eletrodos. A abordagem permitiu aos pesquisadores produzir camadas com controle preciso sobre a intercalação CsI. Este trabalho pode ajudar a trazer uma revolução nas energias renováveis, em que perovskite solar os painéis se tornam uma visão muito mais comum.