Titânio pode melhorar células da perovskita

Cientistas do instituto russo NUST MISIS e da Universidade de Roma descobriram que um carboneto de titânio bidimensional pode melhorar o desempenho de uma célula solar de halogeneto de perovskita quando adicionada em quantidades microscópicas pelas diferentes camadas celulares.
Cientistas e colaboradores da NUST MISIS da Universidade de Roma fizeram uma descoberta que poderia melhorar ainda mais o desempenho das células solares de perovskita.
Imagem: sgnuskov / Wikimedia Commons

Um artigo de cientistas da Universidade Nacional de Ciência e Tecnologia da Rússia (NUST MISIS) e da Universidade Tor Vergata, em Roma, descreveu como o MXene, um carboneto bidimensional de titânio, pode proporcionar um aumento de até 25% no rendimento em células solares de perovskita.

Os cientistas disseram que o MXene reduz as perdas à medida que os elétrons se movem entre o absorvedor e as camadas de eletrodo em uma célula. "Descobrimos que o MXenes, devido à sua estrutura bidimensional exclusiva, pode ser usado para ajustar as propriedades da superfície da perovskita, o que permite uma nova estratégia de otimização para esta célula solar de terceira geração", disse Aldo di Carlo, professor de optoeletrônica e nanoeletrônica. da Universidade de Roma.

As experiências, descritas no documento " MXenes de carboneto de titânio para funções de trabalho e engenharia de interface em células solares de perovskita ", publicadas na Nature Materials , testaram várias estruturas de dispositivos diferentes que incorporam MXenes em diferentes partes da célula. Quando os dispositivos foram medidos em relação às células de referência sem o MXene, o grupo constatou que a configuração mais eficiente tinha os materiais integrados em todas as camadas e na interface entre eles.

Aumento de eficiência

"Para melhorar a eficiência das células solares de perovskita, precisamos otimizar a estrutura do dispositivo e a interface principal e as propriedades de massa de cada uma das camadas para melhorar o processo de extração de carga nos eletrodos", disse o pesquisador da NUST MISIS. Danila Saranin. “Juntamente com nossos colegas italianos, realizamos uma série de experimentos incorporando uma quantidade microscópica de MXenes na célula solar de perovskita. Como resultado, conseguimos aumentar a eficiência dos dispositivos em mais de 25% em comparação com os protótipos originais. ”

Os pesquisadores dizem que agora trabalharão na estabilização dos dispositivos MXene de perovskita e no aumento do desempenho. Eles confiam que os dispositivos podem ser expandidos para aplicação comercial. "O principal resultado deste trabalho é a identificação de alterações nas propriedades elétricas dos semicondutores causadas pela introdução do MXenes", disse Anna Pazniak, cientista da NUST MISIS que trabalhou no artigo de pesquisa. "Portanto, este novo nanomaterial tem um grande potencial para uso em produção em larga escala".

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