As células solares de perovskita (PSCs) surgiram como uma tecnologia promissora para a conversão da luz solar em eletricidade. Nos últimos anos, os PSCs demonstraram um progresso notável em termos de eficiência de conversão de energia (PCE), aproximando-se do desempenho das células solares tradicionais baseadas em silício. No entanto, a estabilidade a longo prazo dos PSC tem sido um desafio persistente que dificulta a sua aplicação prática.

Os materiais de perovskita são normalmente compostos de componentes orgânicos e inorgânicos. Esta combinação única resulta em excelentes propriedades optoeletrônicas, como alto coeficiente de absorção, longo comprimento de difusão da portadora e bandgap ajustável. Essas propriedades tornam as perovskitas materiais ideais para aplicações em células solares.

As células solares de perovskita operam com base no princípio do efeito fotovoltaico. Quando a luz solar atinge a camada de perovskita, os fótons são absorvidos, gerando portadores de carga móveis (elétrons e buracos). Esses portadores de carga são então coletados pelas camadas de transporte de elétrons e buracos, criando uma corrente elétrica.

As células solares de perovskita oferecem várias vantagens em relação às células solares tradicionais à base de silício. São leves, flexíveis e podem ser processados ​​em baixas temperaturas, o que os torna fáceis de fabricar. Além disso, os materiais utilizados nas unidades são abundantes e de baixo custo, o que reduz ainda mais os custos de produção.

Embora as unidades de atendimento tenham demonstrado um grande potencial em termos de eficiência e relação custo-eficácia, os seus problemas de estabilidade limitaram a sua comercialização. Os materiais perovskita são sensíveis ao oxigênio, umidade e calor, o que pode levar à degradação e perda de desempenho ao longo do tempo. Os pesquisadores estão explorando ativamente várias estratégias para melhorar a estabilidade dos PSCs, como técnicas de encapsulamento, dopagem e engenharia interfacial.

Outro aspecto importante da conversão e armazenamento de energia solar é o desenvolvimento de sistemas eficientes de armazenamento de energia. Atualmente, as baterias de íons de lítio são a tecnologia dominante para armazenamento de energia em larga escala. No entanto, eles têm limitações em termos de densidade de energia, ciclo de vida e segurança.

Os materiais perovskita também foram investigados por seu potencial em aplicações de armazenamento de energia. Eles exibem alta densidade de energia e podem ser utilizados em diferentes tipos de baterias, incluindo células solares, baterias de metal-ar e baterias de estado sólido. No entanto, a comercialização de baterias de perovskita ainda está em seus estágios iniciais, sendo necessárias mais pesquisas para melhorar seu desempenho e durabilidade.

A combinação de células solares de perovskita de alta eficiência e sistemas eficientes de armazenamento de energia é uma abordagem promissora para o desenvolvimento de sistemas integrados de conversão e armazenamento de energia solar. Tais sistemas poderiam permitir a captura e armazenamento eficientes de energia solar, proporcionando uma fonte fiável e sustentável de energia renovável.