Perovskita de chumbo organohalide estabilizada por uma camada superficial de sulfato de chumbo. (A) Ilustração esquemática da proteção das perovskitas através da formação in situ de uma camada superior de sulfato de chumbo na superfície da perovskita. (B) Imagem HR-TEM transversal da interface perovskita / sulfato de chumbo / C60. (C) Medição FT-IR de pó de perovskita com ou sem a camada de sulfato de chumbo. (D e E) Os espectros XPS de (D) Pb 4f e (E) S 2p para os filmes de perovskita depositados em vidro ITO. Crédito: Ciência (2019). DOI:10.1126 / science.aax3294
Em um artigo publicado este mês em Ciência , pesquisadores do Grupo Huang no departamento de ciências físicas aplicadas da Faculdade de Artes e Ciências da Universidade da Carolina do Norte em Chapel Hill revelaram um novo método para estabilizar células solares de perovskita e discutiram as implicações que tem no futuro da energia solar e outros tecnologias.
As células solares de perovskita são um novo tipo de célula solar que inclui um composto estruturado de perovskita de haleto metálico como camada ativa de coleta de luz. As células solares de perovskita demonstraram alta eficiência de conversão de energia solar em eletricidade a um baixo custo de produção, tornando-os assuntos cada vez mais populares de pesquisa em energia renovável. Contudo, sua estabilidade quando exposta à umidade e ao oxigênio continua sendo um obstáculo crítico a ser superado antes da comercialização. O Grupo Huang enfrentou esse desafio propondo um novo método que aumentaria a resistência das células solares de perovskita em condições ambientais.
"Ao converter a superfície das perovskitas em um compacto, camada de oxisaltos de chumbo insolúvel em água, podemos bloquear efetivamente a penetração de oxigênio e umidade e estabilizar a camada de perovskita, "disse o investigador principal, Jinsong Huang." Ele também suprime a migração de íons através das interfaces, outro grande desafio enfrentado pelas células solares de perovskita. Como resultado, nossas células solares de perovskita exibem excelente estabilidade em condições de operação realistas. "
Essas descobertas podem ajudar a desbloquear o potencial de células solares de perovskita a serem produzidas comercialmente para uso em energia limpa e outras aplicações.
"Nosso estudo demonstra um novo método que pode efetivamente estabilizar os materiais perovskita, não apenas em células solares, mas também em outros campos relacionados à perovskita, como fotodetector, Detector de raios-X e LED, "Huang disse.