Investigação de defeitos pontuais no π-SnS por primeiros princípios.
Materials fotovoltaicos. Cálculos de primeiros princípios. Células solares.
Defeitos.
Células solares de filmes finos têm se destacado como uma tecnologia fotovoltaica promissora
devido ao consumo reduzido de material, à possibilidade de fabricação de dispositivos
leves e ao potencial para produção a baixo custo. Entretanto, alguns dos materials usados
nas células solares de filmes finos de maior eficiência são compostos por elementos escassos
ou tóxicos, o que compromete a implementação em larga escala dessas alternativas. Nesse
contexto, o 𝜋-SnS tem despertado crescente interesse como material absorvedor em razão
de suas propriedades optoeletrônicas favoráveis, incluindo um band gap adequado e elevada
absorção óptica, aliadas à sua composição baseada em elementos abundantes e não tóxicos.
Apesar dessas características, as eficiências alcançadas por dispositivos baseados no 𝜋-SnS
permanecem muito abaixo de seu potencial teórico. Essa discrepância pode estar associada
a limitações relacionadas aos dispositivos fabricados e a propriedades intrínsecas do material,
includindo a presença de defeitos pontuais, que influenciam fortemente as propriedades
eletrônicas e ópticas de semicondutores. Sendo a identificação e caracterização experimental
de defeitos desafiadoras, métodos de primeiros princípios constituem uma abordagem eficaz
para a investigação de suas propriedades. Neste trabalho, a física de defeitos do 𝜋-SnS é investigada
por meio de cálculos de primeiros princípios, visando a identificar os defeitos intrínsecos
dominantes e avaliar sua influência sobre as propriedades eletrônicas do material. Os resultados
fornecem uma compreensão dos defeitos potencialmente prejudiciais ao desempenho
fotovoltaico e estabelecem uma base teórica para a otimização das condições de crescimento
do material, orientando esforços experimentais voltados ao desenvolvimento de dispositivos
fotovoltaicos mais eficientes.