Estudo da incorporação de poli(óxido de etileno-co-epicloridrina) em filmes de perovskita híbrida [recurso eletrônico]
Jeann Carlos da Silva
DISSERTAÇÃO
Português
T/UNICAMP Si38e
[Incorporation study of poly(ethylene oxide-co-epichlorohydrin) in hybrid organic-inorganic perovskite films]
Campinas, SP : [s.n.], 2019.
1 recurso online (66 p.) : il., digital, arquivo PDF.
Orientador: Ana Flavia Nogueira
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química
Resumo: Células solares de perovskita têm atraído grande interesse entre os dispositivos fotovoltaicos emergentes por possuírem características como elevado coeficiente de absorção, baixa energia de ligação de éxcitons, elevado coeficiente de difusão de cargas e por poderem ser confeccionadas...
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Resumo: Células solares de perovskita têm atraído grande interesse entre os dispositivos fotovoltaicos emergentes por possuírem características como elevado coeficiente de absorção, baixa energia de ligação de éxcitons, elevado coeficiente de difusão de cargas e por poderem ser confeccionadas através métodos simples de deposição. Porém, a baixa estabilidade dos dispositivos tem sido um problema para a sua utilização em larga escala. A incorporação de materiais capazes de retardar a degradação do filme de perovskita tem sido uma alternativa empregada a fim de melhorar a estabilidade dos dispositivos. Neste trabalho, foi incorporado o copolímero poli(óxido de etileno-co-epicloridrina) P(EO/EP) à camada de perovskita com o objetivo de retardar o processo de degradação do filme frente a umidade e iluminação. Através de medidas de Ressonância Magnética Nuclear de hidrogênio foi possível verificar a existência de ligação de hidrogênio entre o polímero e o cátion metilamônio, interação responsável por reter o cátion orgânico à estrutura e conferir estabilidade ao filme. Foi possível observar, também, que a incorporação do copolímero retarda a cristalização da perovskita, efeito acompanhado através de espalhamento de raios-x com incidência rasante in situ. A incorporação do P(EO-EP) diminuiu o tamanho médio dos grãos e passivou os defeitos da superfície do material. Estudos de degradação dos filmes em condições severas de umidade e iluminação mostraram um ganho na estabilidade dos filmes de perovskita contendo polímero. Não foi observada diferença significativa no padrão de absorção/emissão entre os filmes com diferentes concentrações de polímero. Foram obtidos valores de eficiência máxima de 14,25 % e 13,78 % para a célula padrão e para a célula contendo 1,0 mg/mL de P(EO/EP), respectivamente
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Abstract: Perovskite solar cells have attracted great interest among emerging photovoltaic devices because they have characteristics such as high optical absorption coefficient, low excitation binding energy, high diffusion coefficient and simple deposition methods. The poor stability of the devices...
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Abstract: Perovskite solar cells have attracted great interest among emerging photovoltaic devices because they have characteristics such as high optical absorption coefficient, low excitation binding energy, high diffusion coefficient and simple deposition methods. The poor stability of the devices has been a problem to their large-scale application. The incorporation of materials capable of retarding degradation of the perovskite film has been an alternative to improve the stability of the devices. In this work, the copolymer poly(ethylene oxide-co-epichlorohydrin) P(EO/EP) was incorporated into the perovskite layer in order to slow down the degradation process of the film against humidity and illumination. Through Hydrogen Nuclear Magnectic Ressonance spectroscopy, it was possible to verify the existence of hydrogen bonding between the polymer and methylammonium cation, this interaction is responsible for retaining the cation to the structure and conferring stability to the film. It was also possible to observe that the polymer incorporation delays the perovskite crystallization, which was accompanied by in situ Grazing Incidence Wide Angle X-ray Scattering. The incorporation of P(EO/EP) has also decreased the average grain size and passivated the surface defects of the material. The degradation of the films against aggressive humidity and illumination conditions was investigated. The perovskite films containing the copolymer showed a gain in stability. No significant difference in absorption/emission patterns was observed between films with different polymer concentrations. Maximum efficiency of 14.25 % and 13.78 % was obtained for the standard solar cell and for the solar cell containing 1.0 mg/mL of P(EO/EP), respectively
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Estudo da incorporação de poli(óxido de etileno-co-epicloridrina) em filmes de perovskita híbrida [recurso eletrônico]
Jeann Carlos da Silva
Estudo da incorporação de poli(óxido de etileno-co-epicloridrina) em filmes de perovskita híbrida [recurso eletrônico]
Jeann Carlos da Silva