Engenheiros da Rice University criaram sementes microscópicas para fazer crescer cristais de um mineral chamado perovskita que são uniformes, estáveis e altamente eficientes na coleta de eletricidade da luz solar.
Esses cristais são materiais orgânicos feitos de abundante e barato ingredientes e o método de cultivo de sementes da Rice University aborda os problemas de produção e produção que têm impedido a tecnologia de cristal fotovoltaico.
Em um estudo publicado na livraria online Advanced Materials, engenheiros químicos da George R. Brown School of Engineering de Rice descrevem como fazer as sementes e usá-las para cultivar filmes finos homogêneos, materiais altamente procurados feitos de camadas uniformemente espessas. Em testes de laboratório, dispositivos fotovoltaicos feitos de filmes provaram ser eficiente .
Um processo caro, mas eficiente
'Você pode chegar a algo que seja muito homogêneo em tamanho e propriedades, levando a uma maior eficiência. Temos um quase corte Beira eficiência do dispositivo para o caso de 17%, e isso sem otimização. eu acho que nós pode melhorar isso de várias maneiras ”, disse o co-autor do estudo Aditya Mohite.
Mohite disse que conseguir filmes de perovskita homogêneos tem sido um grande desafio para a comunidade de pesquisa fotovoltaica de perovskita, que cresceu tremendamente na última década. Filmes homogêneos devem levar a dispositivos optoeletrônicos com alta eficiência e estabilidade tecnologicamente relevante
Filmes fotovoltaicos de alta eficiência cultivados em sementes da Rice University provaram ser bastante estáveis, preservando mais do que 97% de sua eficiência de pico após 800 horas sob iluminação sem qualquer gerenciamento térmico. Em pesquisas anteriores, os dispositivos fotovoltaicos de perovskita foram altamente eficientes, mas sujeitos à degradação rápida.
Então são essas sementes
O estudo de Rice também detalha o processo de sementes em crescimento: sementes são obtidos crescendo lentamente um cristal uniforme e esmagando-o em um pó, que é então dissolvido em um solvente. As sementes retiveram a mesma proporção de ingredientes da receita tradicional e, em seguida, o solvente foi revestido em discos, idêntico ao método original de produção de perovskita. As etapas de evaporação e cristalização imitam o processo original. A solução semeada produz filmes com um homogêneo e uniforme superfície, semelhante ao material de onde as sementes são moídas.
O crescimento de sementes tem sido frequentemente mostrado para cristais inorgânicos, mas os pesquisadores disseram que isso é Pela primeira vez foi demonstrado para perovskitas orgânicas. O processo é um objetivo dos nanomateriais que muitas vezes é experimentado, mas raramente alcançado: um método de automontagem para fazer materiais macroscópicos que cumprem a promessa das nanopartículas individuais de que são compostos. Os pesquisadores esperam que esta técnica pode ser replicada em outras aplicações com nanomateriais.
