Desenvolvimento de materiais transportadores de carga baseados em óxidos catalíticos para aplicação em Células Solares

Resumo

Nas últimas décadas o aproveitamento de luz solar e sua conversão em energia tem sido uma das grandes estratégias para o desenvolvimento de energia renovável. Além de ser uma fonte abundante, seu uso promove a diminuição de emissões de Gases de Efeito Estufa (GEE). As células solares de perovskita são atualmente um dos materiais que tem atraído muitas pesquisas por apresentarem vantagens baixo custo, alto coeficiente de absorção, gap controlável, alta mobilidade do portador de carga, sendo constatado uma eficiência superior a 25%. Entretando, fatores como custo dos eletrodos, baixa estabilidade, toxicidade do chumbo, entre outros, se encontram como limitantes da tecnologia. Dentre as estratégias propostas para aprimorar as propriedades, desempenho e aumentar a estabilidade está a introdução de camadas finas de óxidos metálicos nas interfaces do dispositivo com o objetivo de melhorar a transferência de carga. Assim, o presente trabalho propõe a síntese e caracterização de óxidos, como o NiO_x e o Cu₂O, e posterior aplicação como material transportador de carga (buraco), buscando aperfeiçoar as engenharias de bandas e um possível aumento no desempenho fotovoltaico. Diante dos resultados, observou-se que os materiais sintetizados exibiram band gaps ajustáveis aos da Perovskita. Com relação ao desempenho fotovoltaico, a PVK-NiO_x apresentou um maior potencial de circuito aberto (V_oc) de 1,37 V, sendo um indício de uma maior extração de buracos, suprimindo a recombinação e levando a uma menor perda de energia.