Embora as perovskitas pareçam ser rapidamente destinadas à comercialização, ainda há preocupações sobre a estabilidade e a durabilidade de muitos dos materiais usados nelas.
Químicos da Universidade de Tecnologia de Kaunas (KTU), que trabalham com físicos da Universidade de Vilnius e da École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), descobriram uma reação entre alguns dos materiais mais comumente usados em células solares de perovskita, o que poderia estar exacerbando o ciclo de vida muito curto de tais dispositivos.
A terc-butilpiridina (TBP) é comumente usada no processo de crescimento da camada de perovskita, uma vez que se demonstrou que ela melhora a cristalinidade e, portanto, o desempenho do material. A nova pesquisa, no entanto, teoriza que outra reação entre o TBP e os materiais semicondutores de perovskita pode estar contribuindo para o desempenho às vezes diminuído observado em tais células.
O estudo «Piridinação de material de transporte de furos em células solares de perovskita questões de estabilidade a longo prazo», publicado no Journal of Materials Chemistry C, descreve o uso de diferentes formas de espectrometria para confirmar a influência negativa da TBP no desempenho do dispositivo.
Menos materiais derivados de piridina em produção.
«Temos a hipótese de que tert-butilpiridina, que é um aditivo comumente usado para melhorar o desempenho, está reagindo com semicondutores, ou seja, materiais que transportam buracos, em células solares», diz o professor Vytautas Getautis, da a Faculdade de Tecnologia Química da KTU. «Devido à reação, a eficiência do material de transporte do orifício diminui à medida que novos produtos de piridina são formados, e isso tem uma influência negativa no desempenho da célula.»
A equipe química da KTU sintetizou e caracterizou os produtos que poderiam ser formados a partir dessa reação, o que poderia hipoteticamente afetar o desempenho do material de transporte do furo em uma célula de perovskita. Então, os físicos da EPFL foram capazes de confirmar tanto a presença dos materiais nas células solares da perovskita quanto o efeito negativo no desempenho.
«A concentração desses produtos é muito baixa após vários meses de envelhecimento celular. No entanto, a detecção de substâncias nocivas após a exploração abre novos caminhos na produção de células solares de perovskita a longo prazo estáveis «, acrescenta o Prof. Getautis.
Inicialmente, a KTU recomenda a utilização de menos materiais derivados da piridina na produção, ou a alteração da estrutura do material de transporte do orifício para impedir a ocorrência da reação, como possíveis soluções.
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