Pesquisadores da Universidade Jaume I de Castelló, na Espanha, descobriram uma forma de melhorar a eficiência e a durabilidade das células solares fabricadas com perovskita de estanho. Eles incorporaram aditivos como iodeto de dipropilamonio e borohidreto de sódio durante a preparação dos dispositivos.

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As perovskitas à base de estanho surgiram como candidatas promissoras e menos tóxicas do que as perovskitas feitas com chumbo. Além disso, esse composto apresenta uma taxa de eficiência de conversão energética de quase 15%, porém, possui sérios problemas de estabilidade.

“A estabilidade das perovskitas de haletos de estanho está longe de ser comparável ao silício. Além disso, a fotoeletroquímica que determina seu desempenho, os caminhos de degradação e o papel dos aditivos empregados não são totalmente compreendidos”, explica o professor de engenharia de materiais Iván Mora Seró, autor principal do estudo.

Para superar essa falta de estabilidade, os cientistas usaram pela primeira vez uma combinação de iodeto de dipropilamonio e borohidreto de sódio. Esses dois aditivos juntos proporcionaram uma eficiência de fotoconversão — quantidade de luz solar convertida em eletricidade — superior a 10%.

Além disso, o dispositivo apresentou uma estabilidade muito maior, mantendo 96% da taxa de fotoconversão inicial após mais de 1.300 horas sob iluminação solar em uma atmosfera rica em nitrogênio. Segundo os pesquisadores, esses resultados mostram a importância da química dos haletos para aumentar o desempenho da perovskita.

“Até onde sabemos, este é o valor mais alto conseguido atualmente para células solares baseadas em perovskita de estanho. Descobrimos que o controle da química de haletos é um aspecto fundamental para delinear a eficiência desses painéis fotovoltaicos e dos dispositivos optoeletrônicos”, acrescenta o Seró.

Embora a estabilidade baixa e a eficiência menor das células de perovskita ainda impeçam que essa tecnologia substitua os painéis de silício — presentes na maioria dos sistemas fotovoltaicos espalhados pelo mundo — essa nova abordagem representa um avanço na busca por um substituto economicamente viável.

Ao conseguir controlar a durabilidade e a eficiência das células de perovskita à base de estanho com a utilização de aditivos químicos, os cientistas acreditam ter encontrado um novo caminho para o desenvolvimento de painéis fotovoltaicos capazes de substituir as placas de silício no futuro.

“Os resultados obtidos até agora fornecem informações valiosas e indicam o rumo que as pesquisas devem tomar para alcançar aditivos mais eficientes com um controle mais preciso dos elementos químicos, determinando a entrada da perovskita no mercado de tecnologia fotovoltaica”, encerra o professor Iván Mora Seró.

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