p Pesquisadores na Austrália resolveram um desafio fundamental que impede a ampla absorção de células solares de perovskita de próxima geração. p Perovskitas de haleto metálico, uma classe de materiais híbridos orgânico-inorgânico, fornecer um barato, caminho flexível e altamente promissor para energia solar fotovoltaica eficiente, bem como dispositivos emissivos de luz e detectores de raio-X rápidos.

p Contudo, desde que ganhou destaque na última década, os materiais perovskita têm apresentado aos cientistas e engenheiros vários problemas que impedem seu uso generalizado em aplicações comerciais.

p Entre eles está a segregação de fase induzida por luz, em que iluminação, como a luz do sol, interrompe a composição cuidadosamente organizada dos elementos dentro das perovskitas de haletos mistos.

p Isso, por sua vez, leva à instabilidade no espaço aberto do material, interferindo nos comprimentos de onda da luz absorvida, enquanto reduz a condução do portador de carga e a eficiência dos dispositivos.

p Agora, no entanto, uma solução improvável foi identificada.

p Membros do ARC Center of Excellence in Exciton Science mostraram que a luz de alta intensidade desfará a interrupção causada pela luz em intensidades mais baixas, e que esta abordagem pode ser usada para controlar ativamente o bandgap do material.

p Os resultados foram publicados na revista Materiais da Natureza .

p Dr. Chris Hall, um membro da equipe do Professor Trevor Smith na Universidade de Melbourne, e o Dr. Wenxin Mao do grupo do Professor Udo Bach na Monash University, primeiro percebi o potencial de explorar essa via de investigação durante um experimento separado.

p "Foi uma daquelas descobertas incomuns de que às vezes se ouve falar na ciência, "Chris disse.

p "Estávamos realizando uma medição, procurando por outra coisa, e então nos deparamos com um processo que na época parecia bem estranho. Contudo, rapidamente percebemos que era uma observação importante. "

p Eles pediram a ajuda do Dr. Stefano Bernardi, um membro do grupo do Dr. Asaph Widmer-Cooper na Universidade de Sydney, que liderou o trabalho de modelagem computacional para entender melhor sua solução surpreendente para o problema.

p Stefano disse:"O que descobrimos é que conforme você aumenta a intensidade da excitação, as cepas locais na rede iônica, quais foram a causa original da segregação, começam a se fundir. Quando isso acontece, as deformações locais que levaram à segregação desaparecem.

p "Em um dia normal de sol, a intensidade é tão baixa que essas deformações ainda são localizadas. Mas se você encontrar uma maneira de aumentar a excitação acima de um certo limite, por exemplo, usando um concentrador solar, então a segregação desaparece. "

p As implicações das descobertas são significativas, com os pesquisadores agora capazes de reter a composição ideal dos elementos dentro das perovskitas de haletos mistos quando expostos à luz, necessário para seu uso em células solares.

p "Muitas pessoas abordaram esse problema investigando maneiras de suprimir o distúrbio induzido pela luz, como olhar para diferentes composições do material ou alterar as dimensões do material, "Chris disse.

p "O que mostramos é que você pode realmente usar o material no estado que deseja, para uma célula solar - tudo o que você precisa fazer é focalizar mais luz nela.

p "Uma extensão empolgante deste trabalho é que a capacidade de mudar rapidamente o bandgap com a luz abre uma oportunidade interessante para usar perovskites no armazenamento de dados, "Wenxin disse.

p Chris acrescentou:"Fizemos o trabalho fundamental e a próxima etapa é colocá-lo em um dispositivo."