p Pontos quânticos (QDs) são partículas semicondutoras com apenas alguns nanômetros de diâmetro, graças ao seu tamanho pequeno, exibem propriedades ópticas e eletrônicas peculiares devido à mecânica quântica. Com os aplicativos existentes e previstos nas telas, iluminação, lasers, e captação de energia, a pesquisa em pontos quânticos tem progredido de forma constante. Em particular, QDs coloidais (CQDs) estão no centro das atenções da nanotecnologia há mais de uma década. p CQDs são nanocristais semicondutores que podem ser produzidos facilmente a partir de processos baseados em solução, que os tornam adequados para produção em massa. Contudo, para que os dispositivos baseados em CQD operem da melhor forma, os pontos quânticos devem ser monodispersos, ou seja, todos eles devem ter o mesmo tamanho. Se seus tamanhos não forem iguais (polidisperso), o distúrbio energético dentro do dispositivo optoeletrônico aumenta, o que, por sua vez, prejudica seu desempenho. Embora existam algumas estratégias para combater a polidispersidade em CQDs, o problema é mais complicado de evitar em CQDs baseados em perovskita (Pe-CQDs), que requerem uma etapa de purificação com um anti-solvente. Esta etapa invariavelmente leva à aglomeração de nanopartículas, e finalmente, grandes variações de tamanho entre os pontos quânticos.

p Embora a produção de Pe-CQDs monodispersos bem purificados possa ser necessária para produzir células solares altamente eficientes, ninguém explorou cuidadosamente a relação entre polidispersidade e desempenho fotovoltaico (conversão). Para preencher essa lacuna de conhecimento, Dr. Younghoon Kim e o professor assistente Jongmin Choi do Instituto de Ciência e Tecnologia Daegu Gyeongbuk, Coréia, recentemente liderou uma equipe de cientistas em um estudo publicado em Cartas de energia ACS . Os pesquisadores usaram uma técnica chamada cromatografia de permeação em gel para 'filtrar' e agrupar nanopartículas com base em seu tamanho, como confirmado por várias medições de suas propriedades ópticas, bem como microscopia eletrônica de transmissão. Com esta abordagem, eles conseguiram obter suspensões de Pe-CQDs com diferentes graus de polidispersidade.

p Após, eles usaram essas suspensões para fabricar células solares e demonstrar a ligação entre polidispersidade e desempenho. Como esperado, a suspensão monodispersa resultou em uma célula solar melhor graças à sua paisagem de energia homogênea, o que levou a uma maior absorção de luz dentro da banda de frequência ideal. "Com os Pe-CQDs monodispersos, nossas células solares alcançaram uma eficiência de conversão de energia de 15,3% e uma tensão de circuito aberto de 1,27 V. Esses valores são os mais altos já relatados para Pe-CQDs com base em CsPbI ₃ , a perovskita que usamos, "destaca o Dr. Kim.

p Geral, este estudo é um trampolim no campo das células solares com base em Pe-CQDs, que ainda precisam superar suas contrapartes à base de silício para garantir a comercialização. "A pesquisa sobre células solares Pe-CQD começou há cerca de quatro anos, portanto, são necessários mais estudos para melhorar o desempenho e a estabilidade do dispositivo. Ainda, nossa abordagem para minimizar o distúrbio energético usando Pe-CQDs monodispersos abre o caminho para desenvolver ainda mais seu potencial em aplicações optoeletrônicas, "conclui Dr. Choi.