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  • Células solares de perovskita de cátions mistos no espaço

    Esquema representativo do balão de alta altitude no espaço próximo (células solares de perovskita foram fixadas na plataforma de controle). Crédito:Science China Press

    Com a melhoria contínua da eficiência e estabilidade, as células solares de perovskita estão gradualmente se aproximando de aplicações práticas. PSCs podem mostrar a aplicação especial no espaço onde o oxigênio e a umidade (dois principais estressores para a estabilidade) quase não existem. Publicando em Sci. China-Phys. Mech. Astron. , um grupo de pesquisadores da Universidade de Pequim, na China, liderado pelo Dr. Rui Zhu e o Prof. Qihuang Gong em colaboração com o Prof. Guoning Xu da Academy of Opto-Electronics, CAS, e o Prof. Wei Huang da Northwestern Polytechnical University, relataram o estudo de estabilidade de PSCs no espaço próximo.

    Os materiais de perovskita de haleto de metal demonstram excelente desempenho em energia fotovoltaica por causa de suas excelentes propriedades optoeletrônicas. PSCs exibindo excelente eficiência, alta potência por peso, e excelente resistência à radiação são considerados promissores para o desenvolvimento de tecnologia de energia de nova geração para aplicação espacial. Contudo, o ambiente espacial extremo representaria um desafio considerável para a estabilidade dos dispositivos, enquanto a aplicação de PSCs no espaço raramente foi pesquisada.

    Os pesquisadores demonstraram uma tentativa de estudo de estabilidade de células solares de perovskita de grande área (área ativa de 1,00 cm 2 ) no espaço próximo. Os dispositivos foram fixados em um balão de alta altitude subindo do solo para perto do espaço a uma altitude de 35 km na área da Mongólia Interior da China. A atmosfera do espaço próximo a 35 km contém vestígios de umidade e ozônio, resultando no espectro solar AM0 com a intensidade de luz de 136,7 mW / cm2. Esta atmosfera também contém partículas de alta energia e radiação (como nêutrons, elétrons, e raios gama), originários dos raios cósmicos galácticos e erupções solares.

    Os dispositivos foram fabricados como um TiO 2 estrutura mesoporosa com base em duas perovskitas de cátions mistos comumente relatadas, FA 0.9 Cs 0,1 PbI 3 , e FA 0,81 MA 0,10 Cs 0,04 PbI 2,55 Br 0,40 . Além disso, diferentes tipos de absorvedores fotoativos de perovskita com e sem filtro UV foram investigados. Como resultado, o dispositivo baseado em FA 0,81 MA 0,10 Cs 0,04 PbI 2,55 Br 0,40 reteve 95,19 por cento de sua eficiência de conversão de energia inicial durante o teste sob iluminação AM0.

    Os pesquisadores antecipam que este estudo contribuirá para as pesquisas futuras de células solares de perovskita estáveis. Este trabalho também abre o caminho para células solares de perovskita em futuras aplicações espaciais. O Dr. Rui Zhu e seus colegas continuam a promover a aplicação prática das células solares de perovskita no espaço.


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