Chinês (Simplificado) 
Chinês (Tradicional) 
Inglês 
Francês 
Alemão 
Italiano 
Japonês 
Norueguês 
Espanhol 
4 min de leitura
0 comentários
Com os avanços trazidos pela pesquisa da UFABC, as células solares de perovskita podem, em breve, se tornar uma das principais alternativas para a geração de energia solar, especialmente devido à sua alta eficiência e baixos custos de produção.
Pesquisadores da Universidade Federal do ABC (UFABC) realizaram um estudo inovador que pode revolucionar a produção de células solares de perovskita, aumentando sua durabilidade e viabilizando sua produção em larga escala.
Essa tecnologia fotovoltaica promissora, que já é altamente eficiente e mais barata do que as células solares de silício, enfrenta um desafio significativo: a degradação rápida quando exposta à umidade e variações de temperatura.
O estudo liderado pelo professor André Sarto Polo oferece uma solução inovadora que pode ajudar a superar essa limitação, trazendo benefícios tanto para a indústria quanto para o avanço das energias renováveis.
-
Elon Musk quer lançar usina solar no espaço do tamanho do Rio de Janeiro para abastecer os EUA
-
Primeira usina fotovoltaica do Samae entra em funcionamento em Caxias do Sul, RS
-
Com apoio federal, mais de 150 famílias do Piauí reduzem as contas de luz com placas de energia solar instaladas por meio de ação do Programa Cisternas
-
Os painéis solares param de gerar energia à noite. Uma startup quer resolver isso enchendo o espaço com espelhos gigantes
Comprar
O desafio da degradação nas células solares de Perovskita
As células solares de perovskita têm ganhado destaque na área de energia renovável devido às suas vantagens em relação às células de silício tradicionais.
Elas são tão eficientes quanto as de silício, mas com um custo de produção significativamente menor.
Além disso, as células de perovskita possuem características atrativas, como leveza, flexibilidade e até a capacidade de serem semitransparentes.
Essas propriedades abrem inúmeras possibilidades de aplicação, como janelas solares, roupas que geram energia e até barracas que podem fornecer eletricidade a partir da luz solar.
No entanto, um dos maiores obstáculos para a comercialização dessas células é sua baixa durabilidade.
Expostas à umidade e variações de temperatura, os materiais da perovskita tendem a se degradar rapidamente, prejudicando a eficiência das células solares.
Essa degradação limita o desempenho das células ao longo do tempo, comprometendo sua utilização no cotidiano.
Uso de cátions de formamidínio para aumentar a durabilidade
A principal inovação trazida pela pesquisa da UFABC é o uso de cátions de formamidínio (FA+) para melhorar a estabilidade das células solares de perovskita.
O estudo demonstrou que a adição desses cátions na composição das perovskitas à base de metilamônio (MA+) pode aumentar significativamente a durabilidade dos dispositivos.
As células solares foram produzidas em condições ambientes, sem a necessidade de controles rigorosos de temperatura e umidade, o que torna o processo mais ível e compatível com as exigências da produção industrial.
Segundo o professor André Sarto Polo, coordenador do estudo, “as células solares deste trabalho foram obtidas em condições ambientes, sem grandes controles de umidade, o que pode ser mais compatível com as condições de preparação industrial”.
A pesquisa foi realizada em um ambiente com umidade relativa do ar entre 40% e 60%, condições que simulam de forma mais realista as situações encontradas durante a produção em larga escala.
Testes de estabilidade revela resultados promissores
Os pesquisadores da UFABC submeteram as células solares a testes de estabilidade, expondo-as a condições de temperatura e umidade ambiente por 90 dias.
O objetivo era investigar como a adição de formamidínio impactaria a eficiência e a durabilidade das células solares ao longo do tempo.
Os resultados foram bastante promissores: as células sem a adição de FA+ sofreram uma queda significativa na eficiência logo após a montagem e pararam de funcionar após 30 dias.
Por outro lado, as células que continham mais de 25% de FA+ mantiveram 80% de sua eficiência ao final dos 90 dias.
“Este trabalho demonstra como a incorporação de cátions de FA+ em perovskitas à base de MA+ causa um aumento da durabilidade das células solares de perovskita fabricadas e medidas em condições ambientes”, afirma Polo.
Segundo o pesquisador, o aumento no tamanho dos grãos que formam a estrutura cristalina da perovskita resulta em uma diminuição da extensão das bordas.
Como as bordas são pontos críticos onde a umidade tende a se acumular, essa modificação ajuda a reduzir a degradação do material e prolonga a vida útil das células solares.
Implicações para a indústria
Esse avanço não só oferece uma solução para melhorar a durabilidade das células solares de perovskita, mas também abre novas possibilidades para a sua produção em larga escala.
A capacidade de fabricar essas células solares em condições mais simples e com custos reduzidos pode tornar a energia solar mais ível, acelerando sua adoção em diversas aplicações.
Além disso, a possibilidade de utilizar cátions de formamidínio no processo de fabricação pode tornar a produção dessas células mais sustentável, com menor impacto ambiental.
A pesquisa foi realizada durante o doutorado de Lucas Polimante e contou com o apoio da FAPESP, Shell, CNPq, Capes e da Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP).
O estudo foi publicado no artigo Enhancing the stability of methylammonium-based perovskite solar cells prepared in ambient conditions by adding formamidinium cations, disponível na revista Solar Energy Materials and Solar Cells.
Para mais detalhes sobre o estudo, o artigo completo está disponível em: ScienceDirect.
