Células solares híbridas baseadas em perovskitas

Autor(es)

Rodrigo Szostak

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas. Instituto de Química
• Data de defesa: 15 jul. 2016

Membros da banca

Roberto Mendonça Faria; Italo Odone Mazali

• Orientador: Ana Flávia Nogueira

Resumo

As células solares baseadas em perovskita alcançaram eficiência de 20 % em menos de uma década de estudos, tornando-se atraentes à utilização comercial, devido ao seu baixo custo e métodos simples de preparação. Entretanto, muitos fatores que influenciam na formação e propriedades da perovskita ainda precisam de melhor entendimento, sendo essenciais para aumentar ainda mais sua eficiência e estabilidade. Desta forma, a formação da perovskita MAPbI3 pelo método de troca intramolecular foi estudado na primeira parte deste trabalho. Foi demonstrado que a formação da perovskita por este método ocorre através da formação de um intermediário, MA2Pb3I8.2DMSO, quando a amostra não tem contato com o ar do ambiente durante a preparação, que é convertido a perovskita por tratamento térmico. Porém, quando este contato acontece, ocorre a formação direta da perovskita. Assim, foi possível propor um mecanismo de formação com a participação da H2O do ambiente. Na segunda parte foi estudado o efeito do tempo de tratamento térmico dos filmes de perovskita. Com menor tempo de tratamento térmico, o excesso de iodeto de metilamônio não é totalmente eliminado, levando à formação de defeitos que prejudicam a eficiência das células solares. Aumentando o tempo de tratamento térmico este efeito é reduzido e evidenciado pela diminuição da histerese e aumento da eficiência das células solares. Com tratamento térmico de 90 minutos foi possível preparar células solares com eficiência média de 11,00 % na medida inversa, e 10,25 % na medida direta. Após a estabilização a eficiência atingiu 12,89 %. Assim, foi possível demonstrar que a H2O do ambiente e que o tempo de tratamento térmico são fatores que influenciam de maneira decisiva na formação de perovskita sem fase secundária de PbI2 e, consequentemente, na obtenção de células solares com boa eficiência. (AU)

• Processo FAPESP: 14/13666-0 - Células solares híbridas baseadas em perovskitas
• Beneficiário: Rodrigo Szostak
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Mestrado