Uma equipe de pesquisa da Universidade Nacional de Singapura (NUS) alcançou um avanço significativo na melhoria da estabilidade de células solares tandem de perovskita-silício. Ao modificar o projeto estrutural do material de ligação entre as camadas, a equipe conseguiu que as células mantivessem mais de 96% de seu desempenho inicial após 1200 horas de operação contínua a 65 graus Celsius. Esta pesquisa foi publicada na revista *Science*. O Dr. Zhang Boxue (à esquerda), o Professor Assistente Pu Sumin (ao centro) e o Professor Assistente Wei Mingyang (à direita), da NUS, desenvolveram um material resistente ao calor para melhorar a estabilidade das células solares tandem de perovskita/silício.
A eficiência das células solares tradicionais à base de silício está se aproximando de seu limite teórico, enquanto as células solares tandem de perovskita-silício podem atingir eficiências de conversão fotoelétrica mais altas por meio de combinações de materiais. No entanto, a estabilidade da estrutura de ligação entre as camadas tem sido um obstáculo para sua aplicação comercial. A equipe de pesquisa descobriu que a monocamada auto-organizada entre as camadas de perovskita e silício é propensa a falhas estruturais em altas temperaturas, levando à degradação do desempenho. O Professor Assistente Pu Sumin, líder da pesquisa, afirmou: "Nos concentramos em fortalecer o elo mais fraco — a camada molecular ultrafina entre os dois materiais." A equipe desenvolveu uma nova estrutura de camada molecular interligada que forma uma rede estável por meio de ligações químicas, melhorando significativamente a resistência ao calor. A célula solar tandem de perovskita-silício aprimorada atingiu uma eficiência superior a 34%, com uma confirmação de eficiência de 33,6% obtida por um organismo de certificação independente.
O Professor Assistente Wei Mingyang, coautor correspondente, destacou: "As monocamadas auto-organizadas tradicionais apresentam defeitos estruturais em altas temperaturas, dificultando o transporte de carga. O novo design de interligação mantém efetivamente a estabilidade das interfaces entre as camadas." Esta pesquisa oferece uma nova solução para os problemas de confiabilidade operacional a longo prazo das células solares tandem de perovskita-silício.
A equipe de pesquisa planeja realizar testes de protótipos sob as condições climáticas tropicais de Singapura e avançar na pesquisa de ampliação modular. Essa descoberta estabelece a base tecnológica para o desenvolvimento de novas células solares que combinam alta eficiência e longa vida útil.
