Células solares híbridas de perovskita investigadas em operando por técnicas de radiação síncrotron

Resumo

O desenvolvimento de fontes de energia sustentáveis, em especial a energia solar, é fundamental para a humanidade e mitigação do aquecimento global. Nesse contexto, as células solares de perovskita (PSCs - Perovskite Solar Cells) têm recebido grande atenção devido à alta eficiência alcançada em poucos anos e ao baixo custo de preparação. Apesar disso, a estabilidade das PSCs continua sendo a questão mais crítica a ser resolvida, embora esforços significativos tenham sido feitos recentemente. Um entendimento mais profundo dos mecanismos de degradação em condições reais ainda é necessário para ajudar a desenvolver estratégias para melhorar a estabilidade. Este projeto propõe a caracterização avançada das células solares de perovskita em condições operando (luz, temperatura e potencial aplicado) usando a abordagem multitécnica de radiação síncrotron combinada com mapeamento com resolução nanométrica. A abordagem in operando permite uma caracterização e compreensão mais apuradas dos mecanismos de degradação. As amostras serão investigadas pelas técnicas de difração de raios X (XRD), absorção de raios X (XAS), fluorescência de raios X (XRF) e luminescência óptica excitada por raios X (XEOL) por imagens 2D e 3D. Os experimentos serão realizados na linha de luz Carnaúba (Coherent X-ray Nanoprobe Beamline) da fonte de luz SIRIUS do LNLS (Laboratório Nacional de Luz Síncrotron). O conjunto de técnicas revelará a composição química, estrutura, morfologia e propriedades ópticas simultaneamente. (AU)