Misturando-o Uma maneira de baixo custo para fazer células solares de perovskita eficientes e estávei

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Misturando-o: Uma maneira de baixo custo para fazer
células solares de perovskita eficientes e estáveis
O processamento microfluidic pode ajudar a tornar uma indústria fotovoltaica impressa competitiva uma
realidade.
Crédito da imagem: Monika Michalska (Exciton Science)
Um componente-chave da próxima geração de painéis solares pode ser criado sem métodos caros de
fabricação de alta temperatura, demonstrando um caminho para a fabricação em larga escala e baixo
custo para aplicações comerciais.
O óxido de níquel (NiO) é usado como uma camada de transporte de furo barato em células solares de
perovskita devido às suas propriedades ópticas favoráveis e estabilidade a longo prazo.
Fazer filmes NiO de alta qualidade para células solares geralmente requer um processo de tratamento
intensivo em energia e de alta temperatura chamado recozimento térmico, que não é apenas caro, mas
também incompatível com substratos plásticos, até agora se opõe ao uso de NiO na fabricação proposta
de energia fotovoltaica impressa em escala comercial.
No entanto, pesquisadores do Centro de Excelência ARC em Ciências Exciton, com sede na
Universidade de Monash, identificaram uma maneira de criar filmes NiO de qualidade suficiente em
solução e a temperaturas relativamente baixas de menos de 150 graus Celsius.
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Os pesquisadores, em colaboração com seus colegas da CSIRO, a agência nacional de ciência da
Austrália, usaram ácido 4-hidroxibenzóico (HBA) ou trimetiloxônio tetrafluoroborato (Me3OBF4)
nanopartículas modificadas por ligantes e um misturador microfluídico, que promove a mistura de alta
pressão de líquidos de baixo volume, para distribuir as nanopartículas uniformemente antes de depositá-
las no substrato.
O processo químico, desenvolvido em colaboração com a Australian National Fabrication Facility,
poderia contribuir para a fabricação escalável de filmes inorgânicos e baratos e de alto desempenho
capazes de serem usados na produção comercial de painéis solares flexíveis.
Os pesquisadores registraram eficiências de conversão de energia de 17,9% e 17,5%, respectivamente,
em protótipos, em comparação com 16% para uma abordagem comparável anterior, que não tinha as
vantagens da troca de ligantes e também exigia uma etapa de tratamento de oxigênio-plasma pós-
processamento.
Significativamente, os novos dispositivos exibiram apenas uma redução de 0,2% na eficiência ao longo
de um período de teste intensivo de 300 horas, fornecendo uma forte indicação de sua potencial
adequação para aplicações comerciais.
A principal autora do estudo, Monika Michalska, da Universidade de Monash, disse: “Nosso trabalho
mostra que o processamento de materiais funcionais de alta temperatura para células solares pode ser
omitido usando formas de processamento fácil. É um passo crucial para a comercialização da tecnologia
de perovskita.”
Referência: Monika Michalska, et al., Processamento microfluídico de nanopartículas de NiO de Ligando
para Buracos de Transporte de Buracos de Baixa Temertura em Células Solares sde Perovskita, RRL
solar (2021). DOI: 10.1002/solr.202100342
Comunicado de imprensa fornecido pela Exiton Science
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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/solr.202100342
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