As células solares de grafeno-perovskita excedem 18% de eficiência.

Uma equipe de pesquisadores da Itália criou células solares de grafeno perovskita híbridas que mostram boa estabilidade quando expostas à luz solar, mantendo uma eficiência impressionante de mais de 18% - a maior eficiência relatada de células solares híbridas de grafite perovskita até hoje.

Apesar do tremendo progresso no desempenho de PV de Perovskita, a estabilidade desses dispositivos ainda é questionável. Em particular, o ar e a umidade degradam o desempenho das células, assim como a exposição contínua à luz solar e ao calor, retardando as vantagens sobre outros tipos de células solares. 

Os materiais relacionados com grafeno e grafeno (GRMs) têm propriedades que os fazem brilhar em aplicações como camadas protectoras, e surgem como candidatos naturais para proteger as unidades de conservação da degradação atmosférica. A equipe italiana revisou as propriedades de proteção do grafeno e GRMs, incluindo óxido de grafeno (GO) e óxido de grafeno reduzido (rGO), têm em PSCs. Além disso, o relatório descreve um novo tipo de célula solar de perovskita híbrida contendo ambos os flocos de grafeno e uma camada GO.

A nova célula exibe um PCE de até 18,2%.

Óxido de Grafeno (GO) - Créditos: LQES

Perovskita (PV). - Créditos: LQES

No novo design de células, o grafeno desempenha um papel duplo. A eficiência de conversão de energia melhorada (PCE) é obtida usando tanto o TiO2 mesoporoso dopado com grafeno (mTiO2 + G) como o fotoeletrodo de transporte de elétrons (PE) e óxido de grafeno (GO) como interlayer entre perovskita e camada de transporte de furos (HTL ).

A adição de flocos de grafeno à camada de TiO2 mesoporosa melhora a injeção de carga e a coleta na camada, o que resulta diretamente em maior eficiência celular. Simultaneamente, uma camada de GO entre a perovskita e o HTL aumenta a densidade de corrente, aumentando ainda mais a eficiência total. Em termos de estabilidade, as células mTiO2 + G retêm mais de 88% de sua eficiência após 16 horas de exposição prolongada ao sol.

Este trabalho aponta para uma nova direção no design de células solares de grafeno-perovskita que poderia levar a células solares estáveis ​​altamente eficientes no futuro.

Fonte: Azonano

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