Pesquisadores da Universidade Nacional de Singapura (NUS) desenvolveram um novo método de deposição de vapor que melhora significativamente a estabilidade a longo prazo de células solares tandem de perovskita-silício em condições de alta temperatura. A pesquisa foi publicada na revista *Science*. Este novo método de deposição de vapor, pioneiro entre os pesquisadores da NUS, supera um grande desafio nos processos de fabricação, produzindo uma das células solares tandem de perovskita-silício mais duráveis ​​até o momento, abrindo caminho para aplicações práticas.

A equipe de pesquisa aplicou com sucesso essa tecnologia de deposição de vapor a wafers de silício microtexturizados de nível industrial pela primeira vez. Essa estrutura de wafer é atualmente utilizada na fabricação de células solares comerciais. Este método permite o crescimento de camadas de perovskita conformes e de alta qualidade em wafers de silício texturizados industrialmente, uma condição fundamental para a produção em larga escala de células solares.

O líder da equipe, Yi Hou, professor assistente da Escola de Design e Engenharia da NUS (Universidade Nacional de Singapura), afirmou: "Alcançar alta eficiência e durabilidade a longo prazo em silício com textura industrial é crucial para a viabilidade comercial de transistores tandem."

O dispositivo fabricado alcançou uma eficiência de conversão de energia superior a 30%. Sob condições de teste padrão, sua estabilidade operacional ultrapassou 2000 horas. Este dispositivo tandem de perovskita-silício manteve uma vida útil T90 de mais de 1400 horas em um rigoroso teste de envelhecimento a 85 graus Celsius e sob uma intensidade de radiação solar. Este resultado demonstra um dos melhores relatórios de durabilidade da categoria até o momento, validando seu potencial de aplicação comercial.

Durante a deposição de vapor, as moléculas precursoras orgânicas têm dificuldade em se adsorver uniformemente na superfície texturizada e íngreme das lâminas de silício industriais, o que frequentemente leva a uma baixa qualidade do filme. Para solucionar esse desafio, os pesquisadores projetaram uma molécula especial que se liga à superfície do silício, otimizando o processo de adsorção de moléculas orgânicas e alcançando o crescimento de um filme de perovskita quimicamente equilibrado.

“Por meio da deposição de vapor de perovskita, resolvemos dois desafios fundamentais de uma só vez: a compatibilidade com wafers de silício industriais reais e a operação estável em altas temperaturas”, observou o Professor Assistente Hou Yi. “Esta é a primeira evidência que demonstra que células solares tandem de perovskita cultivadas a vapor atingem a durabilidade necessária para a implantação comercial.”

Este avanço na tecnologia de deposição de vapor oferece um caminho importante para transformar aplicações em escala laboratorial em produtos práticos. A equipe de pesquisa planeja ampliar o processo de células de pequena área para módulos de grande área e integrá-lo a uma linha de produção piloto.

O Professor Assistente Hou Yi afirmou: “Nossa próxima fase é demonstrar módulos tandem duráveis ​​em tamanho real sob condições reais de operação. Isso nos aproximará ainda mais da implantação comercial.”