Aumentando a Estabilidade das Perovskitas: Efeitos da Temperatura e Pressão sobre Defeitos Estendidos e Fronteiras de Grão

• Processo: 24/21550-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2028
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Gustavo Martini Dalpian
• Beneficiário: Lucas Martin Farigliano
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 23/09820-2 - Design de materiais: dos materiais quânticos às aplicações em energia, AP.TEM
• Assunto(s): Aprendizado computacional Simulação de dinâmica molecular Matéria condensada
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Extended Defects | grain boundaries | Halide perovskites | machine learning | molecular dynamics | Solar Cells | Materia condensada

Resumo

As perovskitas halogenadas surgiram como materiais promissores para aplicações em energia solar e optoeletrônica devido à sua alta eficiência e propriedades eletrônicas ajustáveis. No entanto, a estabilidade permanece um desafio significativo para sua implementação em dispositivos comerciais. Defeitos estruturais, como fronteiras de grãos, desempenham um papel crucial na estabilidade e nas propriedades eletrônicas desses materiais. Compreender como esses defeitos afetam a estrutura e a funcionalidade das perovskitas é essencial para melhorar sua durabilidade e desempenho.Este projeto tem como objetivo investigar, por meio de simulações avançadas, a estabilidade e as propriedades estruturais e eletrônicas de defeitos estendidos em perovskitas halogenadas, especificamente em CsPbBr3 e CsPbI3, duas das perovskitas mais relevantes neste campo. Serão realizadas simulações de dinâmica molecular ab initio, cálculos de DFT e dinâmica molecular utilizando potenciais de interação treinados com técnicas de aprendizado de máquina. A pesquisa também abordará a formação de ligas CsPbBrxI(3-x), fornecendo uma compreensão mais ampla dos efeitos de ambientes locais na estabilidade de fronteiras de grãos.