p Um dos maiores desafios para a sociedade hoje é encontrar algo limpo, formas de energia seguras e acessíveis. Cientistas da Universidade de Maryland estão trabalhando no desenvolvimento de novas tecnologias para resolver esses desafios, incluindo Marina Leite, um Professor Assistente no Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais e no Instituto de Pesquisa em Eletrônica e Física Aplicada, e sua equipe. Energia solar, que é aproveitado da luz / calor do sol, é uma fonte especialmente importante de energia renovável. p A Dra. Leite e sua equipe estão empenhadas no desenvolvimento de novos materiais que podem ser usados ​​em aplicações de coleta e armazenamento de energia. Atualmente, eles estão trabalhando em um projeto de próxima geração de dispositivos de células solares. Especificamente, eles estão desenvolvendo métodos de imagem microscópica para tirar fotografias em nanoescala do desempenho de materiais emergentes e não homogêneos - aqueles materiais cuja estrutura é desigual em pontos diferentes. Pense no planeta Terra, por exemplo - sua densidade varia de acordo com a localização (ou seja, crosta, oceano, manto, essencial, etc.). Essas imagens podem então ser usadas em energia fotovoltaica - o processo de conversão de luz em eletricidade usando algum tipo de material semicondutor.

p Uma nova classe promissora de material fotovoltaico, perovskitas híbridas orgânico-inorgânicas com base em chumbo metilamônio, é atualmente um dos materiais mais eficientes, e é barato e fácil de produzir. O problema com esse material é que é volátil, dinâmico - o material muda uma vez que as células solares são expostas à luz e umidade, o que, por sua vez, afeta o desempenho do dispositivo - e os cientistas não conseguiram explicar por quê. Ninguém nunca tinha olhado para o desempenho do material em tempo real por meio de uma nano-lente, até agora.

p "Nosso novo método de microscopia de força Kelvin Probe preserva a sensibilidade espacial enquanto aumenta a velocidade de varredura em> 100 vezes quando comparado aos convencionais. Basicamente, levaríamos 30 minutos para adquirir um mapa de desempenho em nanoescala, e agora podemos obter este mesmo mapa em apenas 16 segundos! Como resultado, agora resolvemos em tempo real e em nanoescala, as mudanças que ocorrem dentro do material quando ele é exposto à luz, "Leite disse." Ao resolver espacialmente como cada grão e interface do material da célula solar funciona (as respostas elétrica e óptica), podemos então projetar dispositivos com desempenho aprimorado. "

p Esta pesquisa foi publicada no American Chemical Society's Nano Letras em 22 de fevereiro, 2017 - o artigo intitula-se, "Dinâmica de tensão em circuito aberto em nanoescala em tempo real de células solares de perovskita."