A estabilidade do dispositivo continua a ser a maior barreira para o desenvolvimento de células solares de perovskite, comercialmente, viáveis. Os materiais utilizados geralmente mostram sensibilidade à umidade e tendem a se degradar muito rapidamente em condições de funcionamento.
Os pesquisadores da NREL, no entanto, deram outro passo para resolver esse problema, anunciando que uma célula de perovskite não encapsulada, descrita como de «alta eficiência» sem oferecer mais detalhes, manteve 94% de seu rendimento inicial após 1.000 horas de operação contínua em testes laboratoriais.
Os testes, publicados na revista Nature Energy, foram conduzidos em condições de temperatura ambiente com um 10-20% de umidade em uma célula sem encapsulante.
Em vez de se concentrar no material da perovskita, os cientistas analisaram todas as camadas das células para identificar as causas da sensibilidade à umidade e outros fatores de degradação e mudaram os materiais que exibiam esses problemas com alternativas mais duráveis.
Dois materiais que são típicos das células solares da perovskita e responsáveis por muitos de seus problemas de degradação foram substituídos, de acordo com pesquisadores da NREL. Primeiro, na camada superior, uma molécula orgânica chamada espiro-OMeTAD dopada com íons de lítio foi substituída por um novo material chamado EH44, que foi selecionado porque repele a água e não contém lítio.
Em segundo lugar, para a camada de transporte de elétrons inferior, os cientistas substituíram o dióxido de titânio por óxido de estanho. «O que estamos tentando fazer é remover os links mais fracos na célula solar», disse o autor Joseph Luther. «Este estudo revela como podemos fazer para que os dispositivos sejam muito mais estáveis. Também, mostra que cada camada celular pode desempenhar um papel importante na degradação, não apenas a camada de perovskite ativa «.
Os pesquisadores reconheceram, no entanto, que serão necessários mais testes para mostrar que as células podem suportar 20 anos ou mais nas instalações, mas também enfatizaram que seus resultados apresentam evidências de que as células solares da perovskite são mais estáveis do que se pensava.
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