Investigação do transporte de portadores de carga em sistemas perovskitas multidimensionais 3D-2D (Dion-Jacobson) para conversão solar.

• Processo: 24/15260-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2028
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: André Luiz Martins de Freitas
• Beneficiário: Gabriela Oliveira Gera
• Instituição Sede: Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 22/06433-5 - Das propriedades fundamentais de perovskitas de haleto multidimensionais à aplicações em conversão de energia, AP.GR
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Charge Transport | multidimensional perovskite | photovoltaic efficiency | 3D-2D interface | Física e Engenharia de Materiais

Resumo

A aplicação consolidada de APbX3 (onde A = Cs ou CH3NH3 e X = I, Cl ou Br) em células solares fotovoltaicas enfrenta um problema de baixa estabilidade a longo prazo devido à natureza hidrofílica do material e à alta condutividade iônica, que facilita a degradação da interface. A construção de um sistema heteroestruturado multidimensional 2D/3D contribui para superar os desafios na camada de fotoabsorção, reduzindo a densidade de defeitos e o estresse residual para a transferência de portadores de carga. A baixa estabilidade das perovskitas 2D amplamente empregadas do tipo Ruddlesden-Popper, devido às fracas interações de van der Waals na camada de espaçamento, destaca estruturas rígidas como a família 2D Dion-Jacobson (DJ) como uma estratégia viável. Diante disso, este trabalho pretende sintetizar e investigar as propriedades físicas do acoplamento de perovskitas híbridas orgânicas/inorgânicas tridimensionais (3D) com estruturas bidimensionais (2D), a fim de melhorar a estabilidade ambiental e a dinâmica de transporte de portadores de carga. O plano do projeto investigará sistematicamente o desenvolvimento de perovskitas 2D-DJ e o processo de fabricação para heterointerfaces 2D/3D, avaliando a dinâmica de portadores de carga, propriedades optoeletrônicas e seu impacto no desempenho fotovoltaico.