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Células solares híbridas de perovskita investigadas em operando por técnicas de radiação síncrotron

Processo: 21/01357-6
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de agosto de 2021
Vigência (Término): 30 de abril de 2024
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Helio Cesar Nogueira Tolentino
Beneficiário:Rodrigo Szostak
Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):22/12539-0 - Efeito das condições operando no estresse de células solares de perovskitas, BE.EP.PD
Assunto(s):Células solares   Perovskita   Radiação síncrotron
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Células solares de perovskitas | Luz Síncrotron | Células solares

Resumo

O desenvolvimento de fontes de energia sustentáveis, em especial a energia solar, é fundamental para a humanidade e mitigação do aquecimento global. Nesse contexto, as células solares de perovskita (PSCs - Perovskite Solar Cells) têm recebido grande atenção devido à alta eficiência alcançada em poucos anos e ao baixo custo de preparação. Apesar disso, a estabilidade das PSCs continua sendo a questão mais crítica a ser resolvida, embora esforços significativos tenham sido feitos recentemente. Um entendimento mais profundo dos mecanismos de degradação em condições reais ainda é necessário para ajudar a desenvolver estratégias para melhorar a estabilidade. Este projeto propõe a caracterização avançada das células solares de perovskita em condições operando (luz, temperatura e potencial aplicado) usando a abordagem multitécnica de radiação síncrotron combinada com mapeamento com resolução nanométrica. A abordagem in operando permite uma caracterização e compreensão mais apuradas dos mecanismos de degradação. As amostras serão investigadas pelas técnicas de difração de raios X (XRD), absorção de raios X (XAS), fluorescência de raios X (XRF) e luminescência óptica excitada por raios X (XEOL) por imagens 2D e 3D. Os experimentos serão realizados na linha de luz Carnaúba (Coherent X-ray Nanoprobe Beamline) da fonte de luz SIRIUS do LNLS (Laboratório Nacional de Luz Síncrotron). O conjunto de técnicas revelará a composição química, estrutura, morfologia e propriedades ópticas simultaneamente. (AU)

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Publicações científicas (6)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
SCALON, LUCAS; BRUNNER, JULIUS; GUAITA, MARIA GABRIELLA DETONE; SZOSTAK, RODRIGO; ALBALADEJO-SIGUAN, MIGUEL; KODALLE, TIM; GUERRERO-LEON, L. ANDRES; SUTTER-FELLA, CAROLIN M.; OLIVEIRA, CAIO C.; VAYNZOF, YANA; et al. Tuning Phase Purity in Chiral 2D Perovskites. ADVANCED OPTICAL MATERIALS, v. N/A, p. 13-pg., . (21/12104-1, 21/01357-6, 18/21401-7, 20/04406-5, 14/25770-6)
KODALLE, TIM; MORAL, RAPHAEL F.; SCALON, LUCAS; SZOSTAK, RODRIGO; ABDELSAMIE, MAGED; MARCHEZI, PAULO E.; NOGUEIRA, ANA F.; SUTTER-FELLA, CAROLIN M.. Revealing the Transient Formation Dynamics and Optoelectronic Properties of 2D Ruddlesden-Popper Phases on 3D Perovskites. ADVANCED ENERGY MATERIALS, v. N/A, p. 14-pg., . (21/01357-6, 17/11986-5, 19/25765-6, 17/12582-5)
SZOSTAK, RODRIGO; GONCALVES, AGNALDO DE SOUZA; FREITAS, JILIAN NEI DE; MARCHEZI, PAULO E.; ARAUJO, FRANCINEIDE LOPES DE; TOLENTINO, HELIO CESAR NOGUEIRA; TONEY, MICHAEL F.; MARQUES, FRANCISCO DAS CHAGAS; NOGUEIRA, ANA FLAVIA. In Situ and Operando Characterizations of Metal Halide Perovskite and Solar Cells: Insights from Lab-Sized Devices to Upscaling Processes. CHEMICAL REVIEWS, v. 123, n. 6, p. 77-pg., . (17/11631-2, 17/11986-5, 21/01357-6, 18/21401-7, 17/12582-5, 20/14451-8)
TOLENTINO, HELIO C. N.; GERALDES, RENAN R.; DA SILVA, FRANCISCO M. C.; GUAITA, MARIA GABRIELLA D.; CAMARDA, CAROLINA M.; SZOSTAK, RODRIGO; NECKEL, ITAMAR T.; TEIXEIRA, VERONICA C.; HESTERBERG, DEAN; PEREZ, CARLOS A.; et al. The CARNAUBA X-ray nanospectroscopy beamline at the Sirius-LNLS synchrotron light source: Developments, commissioning, and first science at the TARUMA station. Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena, v. 266, p. 25-pg., . (21/01357-6, 20/02537-5, 21/05083-8)
DA SILVA, FRANCISCO M. C.; SZOSTAK, RODRIGO; TEIXEIRA, VERONICA C.; GERMINO, JOSE CARLOS; SOARES, MARCIO M.; NOGUEIRA, ANA FLAVIA; TOLENTINO, HELIO C. N.. Disentangling X-Ray and Sunlight Irradiation Effects Under a Controllable Atmosphere in Metal Halide Perovskites. SOLAR RRL, v. 7, n. 1, p. 11-pg., . (17/12582-5, 21/01357-6, 18/08848-2)
GUAITA, MARIA G. D.; SZOSTAK, RODRIGO; DA SILVA, FRANCISCO M. C.; DE MORAIS, ANDREIA; MORAL, RAPHAEL F.; KODALLE, TIM; TEIXEIRA, VERONICA C.; SUTTER-FELLA, CAROLIN M.; TOLENTINO, HELIO C. N.; NOGUEIRA, ANA F.. Influence of Methylammonium Chloride on Wide-Bandgap Halide Perovskites Films for Solar Cells. ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS, v. N/A, p. 11-pg., . (17/11986-5, 21/01357-6, 19/25765-6)

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