Armi Tiihonen defendeu sua tese de doutorado na Aalto University em 6 de abril de 2018 sobre o envelhecimento de novos tipos de perovskita e células solares sensibilizadas com corante. Ela desenvolveu maneiras de aumentar a vida útil das células solares e também propõe maneiras de melhorar os testes de envelhecimento para elas.

"As células solares de perovskita não foram estudadas anteriormente usando um jejum, método de fotografia de baixo limiar. Com isso, pudemos detectar até mesmo a menor desintegração na perovskita. Isso pode significar que, em alguns casos, nosso método de fotografia poderia substituir um método mais completo e trabalhoso chamado cristalografia de raios-X, "diz o estudante de doutorado Armi Tiihonen.

O método fotográfico pode ajudar a determinar quando a cristalografia de raios-X pode ser necessária. Se nenhuma mudança puder ser detectada na fotografia, a cristalografia pode ser adiada. A fotografia também produziu resultados mais confiáveis ​​do que dispositivos de medição ótica, por exemplo.

A detecção é baseada nas mudanças de cor que o envelhecimento freqüentemente induz nas células. Os eletrólitos em células sensibilizadas com corante contêm iodo que é amarelo brilhante e gradualmente se torna transparente com o tempo. Da mesma forma, As células da perovskita mudam de uma cor muito escura para amarela à medida que a perovskita se desintegra. Uma vez que essas mudanças se tornem mensuráveis, o processo de envelhecimento pode ser analisado quantitativamente.

O método fotográfico pode ser útil na produção industrial de células solares sensibilizadas com corante e perovskita, pois é uma maneira rápida e econômica de detectar as mudanças causadas pelo envelhecimento.

A pesquisa de Tiihonen inclui uma extensa análise de testes de envelhecimento de células solares sensibilizadas com corante e perovskita, e sérias deficiências foram observadas neles. Além disso, Tiihonen com seus colegas apresenta maneiras de aumentar a vida útil das células, reduzindo o branqueamento nos eletrólitos.

"Compreender o mecanismo de envelhecimento é muito importante. Modificando a estrutura da célula e o eletrólito, conseguimos atingir um aumento de até dez vezes na vida útil das células solares, "enfatiza a docente Kati Miettunen.

Ao comparar eletrólitos de iodo e cobalto, o envelhecimento foi observado para diminuir quando o portador de carga foi comutado. Descobriu-se que os eletrólitos de iodo não são os mais resistentes dos dois, como havia sido assumido.

“Estudamos os efeitos dos fatores ambientais no branqueamento dos eletrólitos e no envelhecimento das células. Reduzindo as impurezas, como água, e filtrar a luz ultravioleta eram importantes, mas os benefícios obtidos com isso se mostraram menos significativos do que havíamos previsto, "Tiihonen acrescenta.

As células sensibilizadas com corante têm possibilidades de aplicação extensas, pois podem ser feitos de muitas combinações diferentes de materiais e em muitas cores diferentes. Células perovskita, Enquanto isso, estão muito em voga devido ao seu rápido desenvolvimento:sua eficiência aumentou quase dez vezes em uma década, para cerca de 20 por cento.

Além de seu trabalho de pesquisa, Armi Tiihonen, Kati Miettunen, Janne Halme e o professor Peter Lund propuseram ativamente melhorias para a pesquisa em seu campo. Mais recentemente, eles enviaram uma carta para Ciência revista afirmando que, com testes de envelhecimento de melhor qualidade, seria possível estender a vida útil da perovskita e das células solares sensibilizadas com corante.