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Cientistas computacionais e experimentais agregaram esfor\u00e7os para aprimorar uma tecnologia que desponta na \u00e1rea da energia solar, a das c\u00e9lulas solares de perovskita bidimensional. O trabalho foi realizado no contexto do CINE.<\/p>\n
Materiais da fam\u00edlia das perovskitas j\u00e1 s\u00e3o usados em c\u00e9lulas solares altamente eficientes, mas a novidade, ainda em desenvolvimento em laborat\u00f3rios de pesquisa, \u00e9 o uso de filmes de perovskita fin\u00edssimos, formados por camadas de algumas dezenas de nan\u00f4metros de espessura.<\/p>\n
Cada uma dessas camadas \u00e9 composta por placas inorg\u00e2nicas separadas por espa\u00e7adores org\u00e2nicos que, com as suas propriedades hidrof\u00f3bicas, prometem trazer mais durabilidade \u00e0s c\u00e9lulas solares de perovskita ao proteg\u00ea-las da umidade que causa a sua degrada\u00e7\u00e3o. Contudo, para otimizar essa tecnologia, \u00e9 necess\u00e1rio entender detalhadamente o comportamento do material na escala at\u00f4mica.<\/p>\n
Em um trabalho recente, cientistas computacionais do IQSC-USP e do IFSC-USP colaboraram com pesquisadores experimentais da Unicamp especializados em perovskitas para investigar como as propriedades de uma perovskita bidimensional mudam em fun\u00e7\u00e3o da sua espessura, determinada pela quantidade de camadas que formam o filme.<\/p>\n
Para isso, a equipe utilizou simula\u00e7\u00f5es baseadas na Teoria do Funcional da Densidade (DFT). A abordagem computacional foi escolhida por permitir uma an\u00e1lise muito precisa das propriedades do material na escala at\u00f4mica, al\u00e9m de diminuir muito significativamente o custo e o tempo da pesquisa com rela\u00e7\u00e3o a um trabalho experimental.<\/p>\n
\u201cA teoria nos permite entender o porqu\u00ea dos fen\u00f4menos a n\u00edvel at\u00f4mico e prever o comportamento de novos materiais, enquanto a expertise experimental nos mant\u00e9m com os p\u00e9s no ch\u00e3o, direcionando a pesquisa para resultados que possam, de fato, ser aplicados e testados\u201d, diz o doutorando Israel Ribeiro sobre a colabora\u00e7\u00e3o que viabilizou este estudo. \u201cEssa ponte entre o computacional e o experimental \u00e9 o que acelera o desenvolvimento de tecnologias mais eficientes\u201d, completa Israel, que \u00e9 primeiro autor do artigo cient\u00edfico que reporta este trabalho.<\/p>\n
Os resultados das simula\u00e7\u00f5es revelaram que, mesmo em filmes t\u00e3o finos, mudan\u00e7as na espessura influenciam significativamente propriedades que s\u00e3o essenciais para o funcionamento de uma c\u00e9lula solar. Dessa forma, a adi\u00e7\u00e3o ou retirada de camadas permitiria ajustar o desempenho do dispositivo.<\/p>\n
Publicado no peri\u00f3dico\u00a0ACS Applied Energy Materials<\/em>, o artigo cient\u00edfico inclui uma se\u00e7\u00e3o de\u00a0insights\u00a0com orienta\u00e7\u00f5es pr\u00e1ticas para produzir perovskitas bidimensionais que atendam as necessidades da aplica\u00e7\u00e3o desejada.<\/p>\n A principal delas \u00e9 a import\u00e2ncia de encontrar o balan\u00e7o ideal na espessura do filme. De fato, filmes com poucas camadas absorvem menos luz e t\u00eam mais dificuldade em transform\u00e1-la em eletricidade. Por outro lado, em filmes mais espessos, el\u00e9trons e buracos t\u00eam mais dificuldade para se deslocar, diminuindo a efici\u00eancia da c\u00e9lula solar.<\/p>\n \u201cAo mapear as propriedades em fun\u00e7\u00e3o da espessura, oferecemos um caminho para que os experimentalistas possam focar seus esfor\u00e7os nas configura\u00e7\u00f5es mais promissoras para uma determinada aplica\u00e7\u00e3o\u201d, conclui Ribeiro.<\/p>\n O trabalho contou com financiamento da Fapesp, Shell e CNPq, al\u00e9m do suporte estrat\u00e9gico da ANP.<\/p>\n Refer\u00eancia do artigo cient\u00edfico:<\/strong>\u00a0Israel C. Ribeiro, Felipe D. Picoli, Pedro Ivo R. Moraes, Andr\u00e9 F. V. Fonseca, Luiz N. Oliveira, Ana Fl\u00e1via Nogueira, Juarez L. F. Da Silva.\u00a0Impact of Thin Film Thickness on the Structural, Energetic and Optoelectronic Properties of Two-Dimensional FPEA2(MAn\u20131)PbnI3n+1 Perovskites<\/em>. 2025, 8, 6, 3346\u20133359.\u00a0https:\/\/pubs.acs.org\/doi\/10. Membros do CINE que participaram do trabalho:<\/strong>\u00a0Israel C. Ribeiro, Pedro Ivo R. Moraes, Andr\u00e9 F. V. Fonseca, Ana Fl\u00e1via Nogueira e Juarez L. F. Da Silva.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Cientistas computacionais e experimentais agregaram esfor\u00e7os para aprimorar uma tecnologia que desponta na \u00e1rea da energia solar, a das c\u00e9lulas solares de perovskita bidimensional. O trabalho foi realizado no contexto do CINE. Materiais da fam\u00edlia das perovskitas j\u00e1 s\u00e3o usados em c\u00e9lulas solares altamente eficientes, mas a novidade, ainda em desenvolvimento em laborat\u00f3rios de pesquisa, \u00e9 o uso de filmes de perovskita fin\u00edssimos, formados por camadas de algumas dezenas de…<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":12406,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_monsterinsights_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[131],"tags":[],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/12405"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=12405"}],"version-history":[{"count":6,"href":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/12405\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":12431,"href":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/12405\/revisions\/12431"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/wp-json\/wp\/v2\/media\/12406"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=12405"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=12405"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=12405"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}
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