Banca de QUALIFICAÇÃO: MARIA ZILDA OLIVEIRA

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: MARIA ZILDA OLIVEIRA
DATA : 18/10/2024
LOCAL: Programa de Pós-Graduação em Ciência de Materiais
TÍTULO:

Materiais nanoestruturados utilizando perovskitas para aplicações em fontes renováveis de energia

PALAVRAS-CHAVES:

Perovskita, células solares, pasta, redução de toxicidade.

PÁGINAS: 75
RESUMO:

Materiais com a estrutura da perovskita têm se destacado no campo dos dispositivos optoeletrônicos, apresentando avanços significativos nas ultimas décadas. Em particular, os haletos metálicos de perovskita têm sido desenvolvidos como conversores de energia com rapidez sem precedentes, alcançando eficiências de conversão (em laboratório) comparáveis comparáveis àquelas da tecnologia fotovoltaica baseada em silício, já amplamente comercializada. No entanto, a tecnologia enfrenta desafios, como o uso de materiais à base de chumbo (Pb), cuja toxicidade é uma preocupação. Diversos esforços têm sido dedicados à substituição do Pb por cátions alternativos, embora os materiais alternativos ainda não tenham alcançado a mesma eficiência ou estabilidade dos compostos à base de chumbo. Outro obstáculo importante é a escalabilidade da produção, pois é difícil manter as propriedades e a uniformidade dos filmes de perovskita em grandes áreas. No presente estudo, filmes de perovskita foram obtidos pela deposição de uma pasta de precursores, resultando em células solares com eficiência de conversão comparável à obtida pelo método de dip coating. Dispositivos utilizando a composição CsPbBr3 alcançaram uma eficiência de 3%, com correntes de curto-circuito de 6 mA/cm² e fatores de forma (FF) relativamente baixos, em torno de 47%, possivelmente devido à ausência de camadas transportadoras de buracos (HTL). Uma modificação no método, substituindo parcialmente o precursor de Pb por Zn, resultou em dispositivos com menor quantidade de chumbo e aumento na densidade de corrente, apesar da redução no fator de forma. A substituição de 50% do Pb foi a condição mais promissora, com densidades de corrente de até 9,8 mA/cm² e eficiência de 4%. Substituições superiores a 50% comprometeram significativamente a extração de cargas nos dispositivos. Apesar da redução no FF, os dispositivos mostraram um aumento expressivo na densidade de corrente e a importante vantagem de reduzir o uso de chumbo. A montagem dos dispositivos sem HTL pode ter contribuído para a redução do FF, sugerindo que a inclusão de uma HTL poderia melhorar o transporte de cargas e, consequentemente, o FF. O estudo continua com caracterizações adicionais, otimizações de espessura de filme e avaliação de composições alternativas. Os resultados até agora indicam que esses materiais e dispositivos são promissores, tanto pela facilidade de deposição e escalabilidade quanto pela redução da toxicidade, tornando-os sistemas de grande interesse para aplicações futuras.

MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - WAGNER SOUZA MACHADO - UFSJ
Externa à Instituição - LARISSA AGOSTINHO DE SANTA CRUZ OLIVEIRA
Presidente - 3100969 - NATHALIA BEZERRA DE LIMA