Cientistas da Universidade Purdue, nos Estados Unidos, desenvolveram novos materiais híbridos orgânicos-inorgânicos de perovskita que, segundo eles, são capazes de melhorar a estabilidade térmica das células solares de perovskita.
Os pesquisadores descreveram as perovskitas híbridas como materiais sanduíche em seu estudo “Molecular engineering of organic–inorganic hybrid perovskites quantum wells”, publicado na Nature Chemistry. «As estruturas sanduíche são como poços quânticos de semicondutores, hoje amplamente utilizados em muitos dispositivos eletrônicos e optoeletrônicos, mas são muito mais fáceis de produzir e mais tolerantes a defeitos», disse Letian Dou, coordenador de pesquisa.
Os cientistas disseram que os materiais podem ser incorporados entre as camadas de perovskita por meio de uma etapa fácil de processamento da solução. Eles desenvolveram uma estratégia de design de moléculas para reduzir a auto-agregação ou interação entre as próprias moléculas orgânicas, para orientar como as moléculas orgânicas se encaixam na estrutura inorgânica e melhorar as propriedades dos perovskitas.
Eles explicaram que os materiais orgânicos e inorgânicos geralmente não se encaixam bem, pois o lado orgânico do material é mais macio, enquanto o material inorgânico é mais rígido, o que faz com que o primeiro se mova constantemente. «A auto-agregação das moléculas orgânicas conjugadas é suprimida pela funcionalização com grupos de demanda estéreis e são obtidos poços quânticos híbridos de perovskita orgânica monocristalina (até uma unidade de espessura celular)», disseram os pesquisadores.
As transferências de energia e carga entre camadas orgânicas e inorgânicas adjacentes provaram ser rápidas e eficientes, devido à interface atômica plana e à distância ultra pequena entre os materiais de perovskita. “Com nossa nova tecnologia, podemos tornar materiais híbridos de perovskita intrinsecamente mais estáveis. Ao substituir o chumbo tóxico, esses novos materiais são melhores para o meio ambiente e também podem ser usados com segurança para sensores bioeletrônicos no corpo ”, explicou Dou.
Os cientistas estão convencidos de que esses novos materiais híbridos de perovskita podem ser dimensionados para uso comercial e que suas propriedades e estabilidade de transporte de carga podem ser melhoradas ainda mais.
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