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Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Doutorado
Title: Surfactant modified perovskite (CH3NH3PbI3) thin films for application in solar cells : Filmes finos de perovskita (CH3NH3PbI3) modificados com surfactantes para aplicação em células solares
Title Alternative: Filmes finos de perovskita (CH3NH3PbI3) modificados com surfactantes para aplicação em células solares
Author: Holanda, Matheus Serra de, 1988-
Advisor: Nogueira, Ana Flávia, 1973-
Abstract: Resumo: As células solares híbridas de perovskita orgânico-inorgânico sofrem com a falta de estabilidade frente a umidade e isso afeta negativamente a ampla disseminação dessa tecnologia fotovoltaica emergente. Neste trabalho, visando aumentar a estabilidade de filmes de perovskita com base em CH3NH3PbI3 e entender profundamente a formação de estruturas 2D de perovskita, foram utilizadas soluções de cloretos de alquilamônio contendo 8, 10 e 12 carbonos por spin-coating sobre a superfície de filmes de perovskita 3D, o que conduzem à formação in situ de estruturas 2D e uma estrutura mista 2D+3D. Foi possível identificar as fórmulas químicas de algumas estruturas 2D formadas por análises de DRX e UV-Vis dos filmes modificados. Curiosamente, o aumento da estabilidade dos filmes CH3NH3PbI3 devido à formação de uma rede de perovskita 2D + 3D só foi possível em substratos planos de TiO2. O aumento da estabilidade dos filmes de CH3NH3PbI3 segue a ordem do tamanho de cadeia nas moléculas de surfactante: octilamônio (8 C) > decilamônio (10 C) > dodecilamônio (12 C) > padrão (CH3NH3PbI3). Observamos um aumento de 17,6% na vida útil dos dispositivos montados com o filme de perovskita modificada com octilamônio em comparação com o dispositivo padrão, o qual está diretamente relacionado à melhoria da vida útil do portador de carga obtida nas medições do TCSPC

Abstract: Hybrid organic-inorganic perovskite solar cells suffer from a lack of stability and this negatively impacts the widespread of this emerging photovoltaic technology. In this work, aiming to increase the stability of perovskite films based on CH3NH3PbI3 and to deeply understand the formation of 2D perovskite structures, solutions of alkylammonium chlorides containing 8, 10 and 12 carbons were introduced during the spin-coating on the surface of 3D perovskite films leading to the in situ formation of 2D structures. It was possible to identify the chemical formulae of some 2D structures formed by XRD and UV-Vis analysis of the modified films. Interestingly, the increase in the stability of the CH3NH3PbI3 films due to the formation of a 2D+3D perovskite network was only possible in planar TiO2 substrates. The increase on stability of the CH3NH3PbI3 films follows the surfactant molecule order: octylammonium (8C) > decylammonium (10C) > dodecylammonium (12C) chlorides > standard. We observed an increase of 17.6 % in the lifetime of the devices assembled with octylammonium-modified perovskite film compared to our standard device, which is directly linked to the improvement of the charge carrier lifetimes obtained from TCSPC measurements
Subject: Perovskita
Células solares
Geração de energia fotovoltaica
Language: Inglês
Editor: [s.n.]
Citation: HOLANDA, Matheus Serra de. Surfactant modified perovskite (CH3NH3PbI3) thin films for application in solar cells: Filmes finos de perovskita (CH3NH3PbI3) modificados com surfactantes para aplicação em células solares. 2020. 1 recurso online ( 83 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química, Campinas, SP.
Date Issue: 2020
Appears in Collections:IQ - Tese e Dissertação

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