Investigações do desempenho e estabilidade de 2D MXene como aditivo em células solares de perovskita escaláveis

• Processo: 23/12467-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2024
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2025
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Carlos Frederico de Oliveira Graeff
• Beneficiário: Hugo Gajardoni de Lemos
• Supervisor: Eva Unger
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências (FC). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB), Alemanha
• Vinculado à bolsa: 20/16470-0 - Desenvolvimento de nanocompósitos à base de MXenes e polímeros condutores intrínsecos para aplicações como HTL em células solares de perovskita, BP.PD
• Assunto(s): Energia renovável Estabilidade Materiais bidimensionais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: células solares de perovskita | energia renovável | estabilidade | MXenes | Processabilidade | Técnicas escaláveis | Materiais bidimensionais

Resumo

As células solares de perovskita (PSCs) são uma das tecnologias fotovoltaicas emergentes mais promissoras, pois podem ser produzidas a baixo custo e com eficiências superiores a 26%. No entanto, para as tornarem comercialmente viáveis, fatores como melhor resistência contra agentes ambientais externos (umidade e oxigênio); e questões relacionadas à processabilidade em larga escala devem ser abordados. Além disso, a presença de defeitos iônicos intrínsecos e gerados por tensão dentro da perovskita e camadas adjacentes afeta fortemente as propriedades interfaciais, levando à recombinação de portadores de carga e perda de desempenho. A classe promissora de materiais 2D que consiste em materiais de carbeto e nitretos de metais de transição (MXenes) tem sido estudada devido às suas propriedades únicas, como alta condutividade elétrica, alta transmitância, níveis de energia ajustáveis e versátil processabilidade. Neste contexto, este projeto propõe estudar a aplicação dos materiais 2D da classe dos MXenes para otimizar as propriedades das camadas de transporte e a camada ativa de perovskita de PSCs. Atenção especial será dada à obtenção de camadas depositadas por técnicas escaláveis, como slot-die coating e inkjet printing. Assim, será avaliada a influência das propriedades químicas e físicas dos MXenes nas características das camadas das PSCs em termos de eficiência, estabilidade e processabilidade.