Na iminência de superar a competição com as células solares de película fina atuais, As células solares de perovskita parecem incorporar uma célula solar ideal com alta eficiência e baixo custo. Contudo, eles têm pouca estabilidade de longo prazo, o que continua sendo um desafio. Relacionados a isso estão fenômenos peculiares que ocorrem em materiais e dispositivos perovskita, onde processos microscópicos muito lentos causam uma espécie de "efeito de memória".

Por exemplo, medir a eficiência de uma célula solar de perovskita pode depender de coisas como por quanto tempo o dispositivo fica iluminado antes da medição ou como a tensão foi aplicada. Alguns anos atrás, este efeito, conhecido como histerese de tensão de corrente, levou a disputas sobre a determinação precisa da eficiência de perovskitas. Outro exemplo desses processos obscuros é a recuperação (parcial) de uma célula solar previamente degradada durante o ciclo diurno e noturno.

Esses efeitos são uma preocupação ao medir o desempenho da célula solar em função da frequência, que é uma medida típica para caracterizar esses dispositivos em mais detalhes (espectroscopia de impedância). Eles levam a grandes sinais em baixas frequências (Hz a mHz) e valores de capacitância gigante (mF / cm ² ), incluindo estranho, valores negativos "não físicos" que ainda são um quebra-cabeça para a comunidade de pesquisa.

Agora, engenheiros químicos do laboratório de Anders Hagfeldt na EPFL resolveram o mistério. Liderado por Wolfgang Tress, um cientista no laboratório de Hagfeldt, eles descobriram que as grandes capacitâncias de perovskita não são capacitâncias clássicas no sentido de armazenamento de carga, mas apenas aparecem como capacitâncias por causa do tempo de resposta lento das células.

Os pesquisadores mostram isso por meio de medições no domínio do tempo e com diferentes taxas de varredura de voltagem. Eles descobriram que a origem da capacitância aparente é uma modificação lenta da corrente que passa pelo contato das células solares, que é regulado por um lento acúmulo de carga iônica móvel. Uma corrente que aumenta lentamente aparece como uma capacitância negativa no espectro de impedância.

O trabalho lança luz sobre a interação entre o efeito fotovoltaico nesses dispositivos e a condutividade iônica dos materiais perovskita. Obter tal compreensão aprofundada contribui para o esforço de adaptação, células solares de perovskita estáveis.