Uma equipe de pesquisa realizou uma revisão dos avanços recentes em módulos fotovoltaicos de perovskita. As células solares de perovskita são uma grande promessa para a próxima geração de tecnologia fotovoltaica. Com esta tecnologia promissora vem a necessidade de filmes de perovskita de alta qualidade para módulos fotovoltaicos de grande área. O estudo da equipe auxilia pesquisadores que estão trabalhando para a comercialização de módulos fotovoltaicos de perovskita.
A equipe, com pesquisadores da Hangzhou Dianzi University, University of Sialkot, Changzhou University, Nanjing University of Posts and Telecommunications e Chinese Academy of Sciences, publicou suas descobertas na revista Nano Research Energy .

Em seu estudo, a equipe examinou e resumiu os avanços recentes em módulos fotovoltaicos de perovskita, concentrando sua atenção nos métodos de revestimento usados ​​nesses módulos. Esses métodos incluíam revestimento giratório, lâmina de raspagem, revestimento de matriz de ranhura, revestimento por pulverização, impressão a jato de tinta, deposição de capa mole e deposição de vapor. Eles também examinaram a regulação do crescimento dos filmes de perovskita de alta qualidade e de grande área. Seu estudo abrange direções de desenvolvimento futuro e perspectivas para módulos fotovoltaicos de perovskita.

As células solares de perovskita oferecem propriedades optoelétricas que são muito úteis em aplicações fotovoltaicas. As células solares de perovskita são menos caras e podem ser fabricadas de forma mais simples do que as células solares de silício atualmente em uso. Por causa disso, essas células solares de perovskita estão atraindo a atenção tanto da academia quanto da indústria. Em particular, as células solares de perovskita são de alta eficiência e podem ser fabricadas através de processos de baixo custo.

As células solares de perovskita alcançaram uma eficiência de conversão de energia em escala de laboratório certificada de 25,7%. Devido à sua alta eficiência de conversão de energia e baixo custo, as células solares de perovskita são uma grande promessa para comercialização futura. Mas enquanto essas células solares de perovskita de alta eficiência podem ser fabricadas com uma área inferior a 0,1 cm ² , os pesquisadores estão enfrentando desafios para ampliar com sucesso os filmes de perovskita para módulos fotovoltaicos maiores.

Os pesquisadores acham difícil expandir os filmes de alta qualidade de módulos de área pequena para módulos de área grande. A alta eficiência de conversão de energia que pode ser alcançada com células solares de perovskita de pequena área cai significativamente quando são usadas em módulos fotovoltaicos de perovskita maiores. Até que esse obstáculo seja superado, é difícil fabricar essas células solares de perovskita para uso comercial em grandes áreas.

"Para a fabricação de módulos fotovoltaicos de perovskita de grande área para a industrialização, muitos problemas precisam ser resolvidos, como a eficiência relativamente baixa dos módulos fotovoltaicos de perovskita de grande área, a preparação de filmes de perovskita de grande área e alta qualidade e o design de subcélulas interconectadas para módulos compostos", disse Liang Chu, professor da Universidade Hangzhou Dianzi. O primeiro passo é poder depositar filmes de perovskita de grande área com alta uniformidade e reprodutibilidade.

Os processos de deposição de filmes de perovskita de grande área são variados sem uma escala industrial padronizada. Esses métodos de revestimento são importantes porque a espessura, cristalinidade, rugosidade da superfície e compacidade dos filmes de perovskita afetam diretamente sua absorção, geração e separação de carga e desempenho do dispositivo. A equipe de pesquisadores estudou e analisou os vários métodos de revestimento, identificando suas limitações e explorando o potencial dos módulos fotovoltaicos de perovskita para futuras aplicações comerciais.

Olhando para a comercialização futura, a equipe de pesquisa observa várias direções de desenvolvimento. Eles sugerem que os pesquisadores continuem a desenvolver os métodos de revestimento para os filmes de perovskita de alta qualidade de grande área, com as composições de perovskita ainda mais otimizadas para aprimorar os módulos fotovoltaicos de perovskita eficientes.

Eles também sugerem que as camadas enterradas e superficiais devem ser modificadas simultaneamente para passivar os defeitos de perovskita em módulos fotovoltaicos de perovskita. Essas camadas de interface resolvem o problema da reação à corrosão. A última recomendação da equipe é que os pesquisadores considerem as estratégias de estabilidade, que têm sido amplamente utilizadas em células solares de perovskita de pequena área. "Essas estratégias podem melhorar muito a estabilidade de módulos fotovoltaicos de perovskita de grande área", disse Chu. + Explorar mais

Cientistas fabricam submódulos de perovskita de grande área e alto desempenho para células solares