Compreendendo a Estabilidade Ambiental para OSCs de Alta Eficiência

• Processo: 25/04462-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Paulo Barbeitas Miranda
• Beneficiário: Anderson Emanuel Ximim Gavim
• Supervisor: Thuc-Quyen Nguyen
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of California, Santa Barbara (UC Santa Barbara), Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 22/15666-3 - Células solares orgânicas a base de aceitadores não fulerênicos: fabricação e caracterização optoeletrônica, BP.PD
• Assunto(s): Células solares
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Enviromental Stability | ISOS protocols | Non-Fullerene Acceptors | organic solar cells | Células Solares Orgânicas

Resumo

As células solares orgânicas (OSCs) se destacam entre as tecnologias fotovoltaicas emergentes devido à sua flexibilidade, baixo peso e propriedades ópticas ajustáveis. No entanto, sua ampla adoção é dificultada pela estabilidade limitada sob estresses ambientais do mundo real, como umidade, oxigênio, flutuações de temperatura e exposição prolongada à luz. Este projeto se concentra em desvendar os principais mecanismos de degradação de OSCs de última geração baseadas em PM6:Y6 e polímeros aceitadores relacionados, examinando como diferentes camadas do dispositivo, camada ativa, camadas interfaciais e eletrodos, respondem a diversas condições de degradação. Integrando técnicas avançadas de caracterização, incluindo Espectroscopia de Fotoelétrons por Ultravioleta, Espectroscopia de Fotoelétrons por Raios X, RMN em Estado Sólido, AFM Fotocondutivo e Absorção Transiente ultra-rápida, buscamos identificar modos críticos de falha em níveis molecular e nanoscópico. Em última análise, esta pesquisa visa orientar o design de misturas doadoras-aceitadoras e camadas interfaciais mais resilientes, promovendo OSCs que combinem alta eficiência com desempenho robusto a longo prazo, acelerando assim a implementação prática de fotovoltaicos orgânicos em aplicações de energia sustentável.