Um nanomaterial feito de fósforo, conhecido como fosforeno, está se configurando como um ingrediente chave para células solares de perovskita (PSCs) de próxima geração mais sustentáveis ​​e eficientes.

PSCs que são uma das novas tecnologias solares em desenvolvimento mais rápido e podem atingir eficiências comparáveis ​​às células solares de silício disponíveis comercialmente mais comumente usadas.

Pela primeira vez, uma equipe internacional de pesquisadores de química limpa liderada pelo professor Joseph Shapter e a Flinders University, fez nanofolhas de fosforeno muito finas para PSCs de baixa temperatura usando a tensão de cisalhamento rápida do revolucionário dispositivo fluídico de vórtice (VFD) da Universidade.

"O silício é atualmente o padrão para painéis solares, e outros painéis solares, mas eles consomem muita energia para produzi-los. Eles não são tão sustentáveis ​​quanto essas opções mais recentes, "diz o professor adjunto Shapter, agora na University of Queensland.

"O fosforeno é um material estimulante porque é um bom condutor que absorve a luz visível. No passado, a maioria dos materiais não metálicos tinha uma propriedade, mas não ambas, " ele diz.

"Descobrimos uma nova maneira empolgante de converter o fósforo preto esfoliado em fosforeno, que pode ajudar a produzir células solares mais eficientes e potencialmente mais baratas, "diz o Dr. Christopher Gibson, da Faculdade de Ciências e Engenharia da Flinders University.

"Nossos últimos experimentos melhoraram o potencial do fosfeno nas células solares, mostrando uma eficiência extra de 2% -3% na produção de eletricidade. "

Pesquisas para fazer fosforeno 2-D de alta qualidade em grandes quantidades - junto com outros materiais futuros, como o grafeno - estão abrindo o caminho para uma produção mais eficiente e sustentável com o uso do VFD feito por SA, pulsos de luz de laser próximo ao infravermelho, e até um forno de micro-ondas em escala industrial.

“O trabalho com o fosforeno está explorando a adição de diferentes átomos à matriz que vem apresentando resultados muito promissores em catálise, particularmente na área de divisão da água para produzir hidrogênio e oxigênio, "diz o professor Shapter.

Com a capacidade de produzir estruturas de perovskita artificialmente, a viabilidade comercial está no limiar e não muito longe, uma vez que as células podem ser ampliadas com sucesso. Enquanto isso, pesquisas em todo o mundo continuam buscando maneiras de melhorar e otimizar o desempenho da célula perovskita.