Busca avançada
Ano de início
Entree

Colaboração Brasil-Japão em eletrônica verde: estudo de células solares de perovskita sem chumbo

Processo: 19/22419-0
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de março de 2020 - 31 de maio de 2021
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Convênio/Acordo: University of Tsukuba
Proposta de Mobilidade: SPRINT - Projetos de pesquisa - Mobilidade
Pesquisador responsável:Ana Flávia Nogueira
Beneficiário:Ana Flávia Nogueira
Pesq. responsável no exterior: Takeaki Sakurai
Instituição no exterior: University of Tsukuba, Japão
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:17/11986-5 - Divisão de Pesquisa 1 - portadores densos de energia, AP.PCPE
Assunto(s):Fontes renováveis de energia  Conversão de energia  Energia solar  Energia fotovoltaica  Células solares  Materiais nanoestruturados  Perovskita  Toxicidade 

Resumo

Com o aumento da demanda global em energia e as preocupações ambientais o desenvolvimento de tecnologias de energia renovável torna-se imprescindível. A tecnologia fotovoltaica (PV) tornou-se muito popular porque pode converter grandes quantidades de energia solar em energia elétrica. No entanto, para alcançar maior disseminação e uso, novos materiais diferentes do silício são necessários, principalmente em aplicações leves e flexíveis, como arquiteturas e veículos elétricos. Nos últimos anos, células solares híbridas orgânico-inorgânicas de perovskita (PSC), como o iodeto de metilamônio e chumbo (MAPbI3), atraíram considerável atenção devido à sua alta eficiência de conversão de energia (PCE) de 25,2%. No entanto, questões de toxicidade e estabilidade dificultam a comercialização de PSC. A toxicidade das PSC à base de chumbo é um obstáculo significativo ao seu uso prático. Portanto, PSCs sem chumbo, onde outros íons como estanho, germânio e bismuto em substituição ao chumbo são alvos de intensa pesquisa. Além disso, no caso do PSC, os próprios materiais de perovskita são sensíveis à umidade e ao oxigênio, e logo apresentam problemas de estabilidade e tempo de vida. Portanto, pesquisas para obter uma estrutura cristalina estável, como a perovskita 2D, substituindo o metilamônio (MA) por outro cátion orgânico, alguns aditivos, césio, etc. estão em andamento. Nesse projeto o objetivo principal é superar os problemas de toxicidade e estabilidade das PSCs. No entanto, a composição desses materiais é complexa, com muitos cátions diferentes e sua estrutura cristalina é difícil de controlar. Também é foco do projeto entender como a flutuação e os defeitos da composição local são formados e como a perda de energia é induzida, sistematicamente. (AU)