Síntese de perovskitas de haletos de metal totalmente inorgânicas estáveis e livres de chumbo

• Processo: 21/11392-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2023
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química
• Pesquisador responsável: Laudemir Carlos Varanda
• Beneficiário: Stéphany de Oliveira Romera
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Química de materiais Óptica eletrônica Energia solar Estabilidade química Sistemas fotovoltaicos Conversão de energia Nanopartículas Perovskita
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Conversão de Energia | estabilidade química | estrutura livre de chumbo | Fotovoltaico | Nanopartículas | perovskitas totalmente inorgânicas | Química de Materiais

Resumo

O apelo para o desenvolvimento ou o aperfeiçoamento de novas matrizes energéticas vem impulsionando diversos ramos da ciência e da tecnologia. Neste contexto, a química desempenha papel chave no desenvolvimento de novas tecnologias, materiais e processos que representem sustentabilidade, ou denominados de ambientalmente amigáveis ou verdes. A conversão de energia solar em energia elétrica vem se destacando na última década e os processos fotovoltaicos tiveram um salto significativo com a utilização de sistemas e dispositivos envolvendo as perovskitas. Nos últimos anos, no entanto, seu crescimento permanece lento no que tange o aumento de eficiência de conversão e estabilidade. As perovskitas híbridas (orgânicas-inorgânicas) contendo chumbo se mostraram materiais promissores, mas ao longo do tempo, são instáveis e a presença de chumbo torna o material com baixa sustentabilidade. Os novos materiais perovskitas totalmente inorgânicos libres de chumbo surgiram como alternativa, mas muito ainda precisa ser feito relativamente a sua estabilidade e eficiência. É necessário transpor o desafio de obter materiais e dispositivos com elevada eficiência, estáveis e sustentáveis. Este projeto de pesquisa visa explorar a síntese de nanocristais de perovskitas totalmente inorgânicas e livres de chumbo com base na estrutura Cs8AuIII4MIIIX23, em que M = In3+, Sb3+, Bi3+; e X = Cl-, Br-, I-. O foco está centrado em obter sistemas com elevada uniformidade de forma e tamanho, visando ajustá-lo de maneira a apresentar estreita distribuição de tamanhos e correlação de estrutura (alta cristalinidade e estabilidade química) para obter a propriedade optoeletrônica desejada. Serão utilizadas duas metodologias distintas (em meio aquoso e não-aquoso) para efeito comparativo. Ao final, se espera obter sínteses de nanopartículas de perovskitas de alta qualidade por rotas sustentáveis que se mostrem viáveis para utilização em dispositivos fotovoltaicos.(AU)