Células solares de perovskita invertida ultrafinas atingem 20,2% de eficiência

Cientistas chineses desenvolveram células solares ultraleves baseadas em filmes finos de perovskita com base em um polímero de 3-micrômetro de espessura. A eficiência de conversão de energia da célula é comparável às células de perovskita de espessura convencional.

Pesquisadores da Universidade de Pequim, na China, desenvolveram uma célula solar ultrafina de perovskita baseada em Parileno C. O Parileno C é um polímero de poli(paraxilileno) clorado com resistência a altas temperaturas, baixa permeabilidade à umidade e excelentes propriedades elétricas e físicas.

Eles usaram um parileno C de 3-micron de espessura disponível comercialmente e o incorporaram na célula solar por meio da técnica de transferência por aleta (FOT). Eles afirmam que isso garante a lisura da superfície do polímero. Eles também depositaram parileno C em substratos de vidro pré-limpos usando deposição química de vapor (CVD).

Além disso, os cientistas usaram 210-zircônio de espessura nanométrica (Zr), titânio (Ti) e óxido de índio dopado com gálio (ITGZO) como eletrodo de óxido condutor transparente (TCO) para esta célula solar. Usando microscopia eletrônica de varredura (SEM), eles compararam o desempenho da célula com um dispositivo de referência baseado em parileno F, outro polímero, e uma célula de substrato de vidro sem o polímero.

Os cientistas disseram: "O filme de perovskita sobreposto ao Parylene F tem cobertura ruim, vários orifícios na superfície do filme e vazios interfaciais na interface inferior incorporada, o que levará ao acúmulo de carga e desempenho prejudicial do dispositivo. C alcançou a mesma uniformidade de formação de filme que os filmes à base de vidro, como evidenciado pelo desaparecimento de pinholes superficiais e vazios interfaciais."

A célula fotovoltaica baseada em parileno C alcançou uma eficiência de conversão de energia de 20,2%, que os pesquisadores dizem ser comparável às células de perovskita de espessura normal.

Eles concluíram: "Devido à alta eficiência de conversão de energia (PCE) e ao baixo peso do dispositivo usando o substrato Parileno C de 6,67 g/m², a potência por unidade de peso atingiu 30,3 W/g, o que mostra que o uso de Parileno Os filmes finos C Lin C têm grandes perspectivas para a fabricação de células solares de alta eficiência, ultrafinas e ultraleves."

Os pesquisadores apresentam suas descobertas no artigo "Ultralight and Flexible Perovskite Solar Cells", publicado recentemente na Science China: Materials.