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Aumentando a eficiência das células solares de perovskita com tinta adesiva condutora inovadora

2024-05-08

Uma equipe da Universidade de Tecnologia Sharif, no Irã, liderada por cientistas, desenvolveu uma tinta adesiva condutora inovadora projetada para aumentar a estabilidade e a eficiência das células solares de perovskita. Nima Taghavinia, investigadora principal do projeto, partilhou com a pv magazine que este desenvolvimento centra-se na acessibilidade e na simplicidade, tornando-o adequado para implementações em larga escala.

 

O adesivo recém-criado consiste em polimetilmetacrilato (PMMA), um polímero preferido por sua relação custo-benefício, atributos mecânicos robustos e excelentes propriedades elétricas e ópticas. Além disso, o PMMA é conhecido por sua estabilidade sob condições térmicas e ambientais, leveza e alta transparência à luz, tornando-o um excelente substituto do vidro em diversas aplicações. Nas células solares, serve como uma camada interfacial situada entre a camada de transporte de buracos (HTL), composta por cobre índio nanopartículas de sulfeto (CuInS2) e uma camada superior feita de negro de fumo altamente condutor (HCCB) embutida em folha de carbono.

 

Essa estrutura celular também inclui uma base de óxido de estanho dopado com flúor (FTO), uma camada de transporte de elétrons (ETL) de dióxido de carbono-titânio (c/TiO2), uma camada mesoporosa de TiO2 e o absorvedor de perovskita. Segundo os investigadores, as configurações anteriores sem este novo adesivo revelaram-se instáveis, muitas vezes resultando no desprendimento dos eléctrodos de carbono pós-medição, destacando a importância desta inovação no aumento da durabilidade e desempenho das células.

 

A equipe de pesquisa da Universidade de Tecnologia de Sharif descreveu seu método de aplicação da tinta adesiva condutora para melhorar a construção de células solares de perovskita. Eles explicaram que a tinta foi lançada sobre uma seção de folha de carbono medindo 0,27 cm². Esta folha foi então posicionada em uma pilha pré-preparada que incluía camadas de vidro FTO, dióxido de carbono-titânio, TiO2 mesoporoso, perovskita e CuInS2. A configuração garantiu que a tinta adesiva entrasse em contato direto com o HTL.

 

Extensos testes revelaram que a chave para uma adesão bem-sucedida e durável da folha de carbono à célula solar foi a inclusão de polimetilmetacrilato (PMMA) no adesivo. A adição de nanopartículas de CuInS2 à mistura não apenas garantiu consistência com a camada de transporte de buracos, mas também facilitou o processo de transferência de buracos, crítico para a eficiência da célula.

 

Os pesquisadores destacaram descobertas significativas em seu estudo: "Nossos resultados mostraram que a adição de 2% em peso de nanopartículas de negro de fumo altamente condutoras (HCCB) à mistura PMMA/CuInS2 em uma proporção de 1:3 otimizou a condutividade da interface adesiva Este ajuste permitiu que a célula solar atingisse uma eficiência máxima de 17,2%, rivalizando de perto com a eficiência de 18,2% das células tradicionais à base de ouro. Além disso, a abordagem do eletrodo laminado de carbono resultou em uma notável estabilidade a longo prazo de cerca de 92%. após 54 dias de armazenamento, marcando uma melhoria de 17% em relação à estabilidade das contrapartes baseadas em ouro."

 

Esses insights são detalhados na publicação intitulada "Uma tinta adesiva condutiva para células solares de perovskita laminadas com carbono com maior estabilidade e alta eficiência", disponível na revista Solar Energy.

 

Promovendo a energia limpa: o compromisso da ACE Battery com a inovação e a sustentabilidade

 

Na ACE Battery, monitoramos de perto desenvolvimentos de ponta, como a tinta adesiva condutiva criada pela Sharif University of Technology, refletindo nosso compromisso em liderar a transição energética global por meio de soluções inovadoras. Como interveniente-chave em toda a cadeia da indústria de baterias de iões de lítio, concentramo-nos em fornecer soluções de armazenamento de energia digitais e inteligentes que sejam sustentáveis ​​e eficientes. Nossa extensa rede e robustos esforços de P&D garantem que permaneçamos na vanguarda da tecnologia, prontos para adaptar e integrar avanços que se alinhem com nossa visão de energia limpa. Saiba mais sobre nossas iniciativas  e participe Bateria ACE na condução do futuro da energia.

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