Os cientistas descobriram que, até agora, as células solares de perovskita foram feitas incorretamente

Acredita-se que as células solares de perovskita substituirão as atuais células de silício por serem mais baratas e eficientes. No entanto, o material promissor tem várias desvantagens práticas e, em particular, maior sensibilidade à luz solar direta, o que leva à rápida degradação dos fotopainéis. Como os cientistas americanos descobriram, durante todo esse tempo, as células fotovoltaicas de perovskita foram feitas incorretamente, e essa é a raiz de todos os problemas com sua durabilidade.

Fonte da imagem: Shaun Tan/UCLA

Inicialmente, os fotopainéis de perovskita mostraram uma alta dependência das condições ambientais. O maior mal para eles era a umidade do ar e a precipitação. Portanto, muitos trabalhos nos últimos anos têm como objetivo proteger a superfície dos elementos de perovskita da umidade. Isso levou ao fato de que, durante a produção de células fotovoltaicas experimentais a partir de perovskita, elas foram cobertas com uma camada protetora de certa matéria orgânica. Cientistas da Universidade da Califórnia descobriram que era a camada orgânica protetora que reduzia a eficiência dos painéis de perovskita quando expostos à luz solar.

Durante a deposição de um revestimento orgânico na superfície sensível à luz das fotocélulas, foi criada uma camada de moléculas carregadas (ionizadas) da substância de revestimento. A camada carregada funcionou como uma armadilha para elétrons eliminados por fótons na luz solar. Essa carga de superfície crescente, por sua vez, “desestabilizou” os átomos de perovskita e gradualmente piorou a eficiência dos painéis.

Para resolver esse problema, os pesquisadores escolheram uma composição de revestimento orgânico que continha átomos das moléculas com carga positiva e negativa, o que excluía a polaridade da camada protetora. Um experimento com um novo revestimento protetor sob irradiação muito intensa mostrou que a eficiência das células fotovoltaicas de perovskita após mais de 2.000 horas de operação diminuiu para apenas 87% do original, enquanto com um revestimento convencional diminuiu para 65%.

«Nossas células solares de perovskita estão entre as mais consistentes em termos de eficiência relatadas até o momento”, disse Shaun Tan, um dos principais autores do estudo. “Ao mesmo tempo, estabelecemos novos conhecimentos fundamentais a partir dos quais a comunidade pode continuar a desenvolver e melhorar nossa metodologia universal para desenvolver células solares de perovskita ainda mais estáveis.”