Nova estratégia melhora eficiência e durabilidade de células solares

Uma equipe de pesquisadores do Centro de Inovação em Novas Energias (CINE), da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), anunciou uma estratégia inovadora para aumentar a eficiência e a durabilidade de células solares feitas com perovskita. Esses materiais são considerados promissores para a próxima geração de painéis solares, e a pesquisa, totalmente realizada no Brasil, pode impactar significativamente o setor energético.

As perovskitas 2D/3D, que combinam estruturas tridimensionais e bidimensionais, apresentam uma solução eficaz para otimizar as propriedades das células solares. A estrutura tridimensional oferece alta eficiência, enquanto a bidimensional é conhecida por sua resistência à degradação. "Essas perovskitas 2D são muito interessantes porque são muito mais resistentes à degradação; isso já é um fato", destaca Ana Flávia Nogueira, professora da Unicamp e diretora do CINE.

Para produzir os filmes de perovskita, uma solução contendo diversos compostos químicos é preparada e, em seguida, passa pelo processo de cristalização, onde o solvente se evapora, resultando em uma estrutura sólida. O novo estudo, publicado na revista ACS Energy Letters, foca em um dos aditivos usados na solução, uma molécula orgânica de cadeia longa, que regula a formação das regiões bidimensionais nos filmes de perovskita 2D/3D.

Os pesquisadores investigaram como o comprimento dessas moléculas influencia o desempenho das células solares. A inovação consiste em controlar a formação das estruturas de perovskita 2D introduzindo cátions orgânicos com variações no tamanho da cadeia. Os resultados indicaram que moléculas de comprimento intermediário melhoraram a cristalização dos filmes, evitando a formação de defeitos e resultando em uma estrutura mais organizada e uniforme.

Como resultado, as células solares produzidas com esses filmes alcançaram taxas de eficiência superiores na conversão de luz em eletricidade. O trabalho foi realizado em laboratórios da Unicamp e do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), com apoio da FAPESP e do CNPq, além do suporte estratégico da ANP.

O artigo intitulado "Tuning Structure and Performance of 2D/3D Perovskites by Alkyl Chain Length Engineering" pode ser acessado para leitura completa. Essa pesquisa não apenas destaca o potencial das perovskitas, mas também posiciona o Brasil na vanguarda da pesquisa em energias renováveis, um passo crucial em direção a um futuro mais sustentável.