Pesquisadores japoneses explicam por que a luz UV danifica células solares orgânicas

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Pesquisadores da Universidade de Kanazawa afirmam ter identificado o principal motivo da erosão da eficiência a longo prazo dos dispositivos orgânicos fotovoltaicos (OPV).

Eles apresentaram suas descobertas no artigo Factors contributing to degradation of organic photovoltaic cells”, publicado no site ScienceDirect. Em seu estudo, eles descrevem o mecanismo pelo qual as células solares orgânicas podem ser danificadas pela luz solar UV.

Usando espectroscopia de impedância e espectrofotometria UV-VIS, os cientistas observaram que o desempenho de um dispositivo OPV, sob uma irradiação de luz de 100 h, diminuiu cerca de 50%. Eles acreditam que essa degradação pode ser atribuída ao aumento da resistência da camada de semicondutores orgânicos. O aumento da resistência foi causado por uma diminuição no número de portadores, disseram eles, sugerindo que mudanças estruturais na molécula aceitadora «no-fullerene» (EH-IDTBR) são um fator importante que afeta a degradação.

«Nossa análise espectroscópica da impedância da corrente alternada (CA ou CA) do dispositivo mostrou claramente uma mudança na resistência da camada orgânica ativa sob irradiação contínua da luz», escreveram os pesquisadores.

Os cientistas acrescentaram que não encontraram uma relação clara entre a mudança na morfologia da camada orgânica e a diminuição no desempenho do dispositivo.

A mudança estrutural do material receptor associado à irradiação da luz, que é considerada a causa da degradação do desempenho celular, também foi medida por espectrometria de massa, disse a equipe de pesquisa.

«Embora a irradiação da luz ultravioleta reduz o desempenho do dispositivo, parece ser um efeito separado das mudanças estruturais do material e das alterações morfológicas da camada ativa», concluíram, ao especificar que pesquisas futuras devem levar em consideração outras influências além da camada ativa orgânica.