Desenvolvimento de células solares baseados em filmes fino de perovskita de iodeto de chumbo e metilamônio

dc.contributor.advisor-co1Raphael, Ellen
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1077764607984864eng
dc.contributor.advisor-co2Barcelay, Yonny Ramaguera
dc.contributor.advisor1Brito, Walter Ricardo
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0146388169116307eng
dc.contributor.referee1Couceiro, Paulo Rogério da Costa
dc.contributor.referee2Freitas, Flávio Augusto de
dc.contributor.referee3Segala, Karen
dc.contributor.referee4Moreira, Ana Patrícia Tavares
dc.creatorAmâncio, Moisés do Amaral
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/4610644690534453eng
dc.creator.orcidhttps://orcid.org/0000-0001-5676-8762eng
dc.date.issued2025-03-03
dc.description.abstractPerovskite-based solar cells have made impressive strides in recent years, surpassing 26% power conversion efficiency. In the context of solar cells based on methylammonium lead iodide (MAPbI3) perovskite films, this high efficiency is counterbalanced by its low environmental stability, being one of the main challenges of this technology. In the search for higher quality and resistance to environmental conditions of MAPbI3 films, the addition of carbon allotropes has proven to be a promising alternative. For these reasons, the proposal here was the development of solar cells based on MAPbI3 films modified by the incorporation of carbon quantum dots (CQDs) obtained from a peculiar fruit of the Amazon region. These CQDs were introduced into the MAPbI3 films by addition to the methylammonium iodide (MAI) precursor solution. The MAPbI3 material was synthesized by the two-step method. The introduction of CQDs was shown to positively influence the quality and stability of the MAPbI3 film, presenting suppression of the degradation mechanism for long hours under ambient conditions. Additionally, the grain size showed a significant reduction as the volume of CQDs was increased. The first signs of degradation were reported after 720h. Thus, these films allowed the fabrication of perovskite solar cells, based on MAPbI3, with improved efficiency that surpasses the reference device, managing to maintain more than 50% of its initial efficiency after 672h of aging under ambient atmosphere.eng
dc.description.resumoAs células solares baseadas em material de perovskita têm alcançado avanços impressionantes nos últimos anos, ultrapassando os 26% eficiência de conversão energética, na atualidade. No contexto de células solares baseadas em filmes de perovskita de iodeto de chumbo e metilamônio (MAPbI3) essa alta eficiência é contrabalanceada por sua baixa estabilidade ambiental, sendo este um dos principais percalços dessa tecnologia. Na busca por maior qualidade e resistência às condições ambientais dos filmes de MAPbI3 a adição de alótropos de carbono têm se mostrado uma alternativa promissora. Por estas razões, a proposta aqui foi o desenvolvimento de células solares baseadas em filmes de MAPbI3 modificada por incorporação de pontos quânticos de carbono (PQCs) obtidos de fruto peculiar da região Amazônica. Esses PQCs foram introduzidos aos filmes de MAPbI3 por adução em solução precursora de iodeto de metilamônio (MAI). O material de MAPbI 3 foi sintetizado pelo método de duas etapas (two-step). A introdução de PQCs mostrou influenciar positivamente a qualidade e a estabilidade do filme de MAPbI3, apresentando supressão do mecanismo de degradação por longas horas sob condições ambiente. Além disso, o tamanho de grão apresentou redução significativa à medida que o volume de PQCs foi aumentado. Os primeiros sinais de degradação foram relatados a partir de 720h. Assim, estes filmes permitiram a fabricação de células solares de perovskita, baseada em MAPbI3, de eficiência aprimorada que supera o dispositivo de referência, chegando a manter mais de 50% de sua eficiência incial após 672h de envelhecimento sob ação da atmosfera ambiente.eng
dc.description.sponsorshipFAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonaseng
dc.formatapplication/pdf*
dc.identifier.citationAMÂNCIO, Moisés do Amaral. Desenvolvimento de células solares baseados em filmes fino de perovskita de iodeto de chumbo e metilamônio. 2025. 89 f. Tese (Doutorado em Química) - Universidade Federal do Amazonas (AM), 2025.eng
dc.identifier.urihttps://tede.ufam.edu.br/handle/tede/10761
dc.languageporeng
dc.publisherUniversidade Federal do Amazonaseng
dc.publisher.countryBrasileng
dc.publisher.departmentInstituto de Ciências Exataseng
dc.publisher.initialsUFAMeng
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Químicaeng
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/pt_BR
dc.subjectCélulas Solares Emergentepor
dc.subjectPerovskita de MAPbI3por
dc.subjectFruto Amazônicopor
dc.subjectPQCspor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA: QUIMICAeng
dc.thumbnail.urlhttps://tede.ufam.edu.br/retrieve/82588/TESE_MoisesAmancio_PPGQ.pdf.jpg*
dc.titleDesenvolvimento de células solares baseados em filmes fino de perovskita de iodeto de chumbo e metilamônioeng
dc.typeTeseeng

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