Um grupo de pesquisadores da Universidade de Tecnologia em Eindhoven (Holanda), o Instituto de Pesquisa de Energia Diferente, a Universidade de Twente e a Universidade de Pequim (China) estão usando flúor para reduzir a instabilidade e a degradação das células solares de perovskita.
Em um artigo publicado na revista Nature Energy, os cientistas afirmam ter desenvolvido uma célula solar baseada em perovskita com uma eficiência de conversão de energia de 21,46%, que manteria 90% de sua eficácia após 1000 horas de uso em condições extremas. de luz e calor.
Segundo os pesquisadores, a longevidade foi alcançada pela adição de fluoreto de sódio à camada de perovskita durante o processo de fabricação. «Usando os cálculos da teoria da densidade funcional, afirmamos que os íons fluoreto suprimem a formação de ânions halogenados e as vacâncias de cátions orgânicos, através de um fortalecimento das ligações químicas com o chumbo e os cátions orgânicos circundantes», explicam no estudo.
Os cientistas explicaram que o flúor atua sobre uma célula de perovskita da mesma forma que nas pastas de dente, já que os íons de flúor formam uma camada protetora ao redor do vidro, evitando assim a disseminação de defeitos prejudiciais.
Ainda longe da comercialização
O tamanho pequeno e a alta eletronegatividade dos íons de flúor foram identificados como as principais razões para sua eficácia em melhorar a estabilidade das células da perovskita, em comparação com outros halogênios.
A equipe de pesquisa afirmou ainda que outros cinco a dez anos podem ser necessários para que as células de perovskita atinjam a produção comercial. «Ainda não sabemos por que alguns materiais são mais eficazes do que outros no aumento da estabilidade a longo prazo dessas células», disse Shuxia Tao, coordenador de pesquisa do Centro de Pesquisa em Energia Computacional.
A Universidade da Califórnia em San Diego, a UCLA e a fabricante chinesa Solargiga, bem como a Universidade de Groningen, na Holanda, e outra equipe da Universidade de Pequim, conduziram recentemente pesquisas semelhantes. Apesar da proliferação de projetos de pesquisa promissores, a estabilidade, a durabilidade e o custo das células solares de perovskita continuam sendo problemáticos para a viabilidade técnica da comercialização.
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