Resumo: A emergência climática causada principalmente por gases de efeito estufa, somada à crescente magnitude e diversidade da demanda global por energia, deixa clara a necessidade de uma matriz elétrica diversificada e limpa. Nesse contexto, o uso de fontes renováveis como o sol se torna cada vez mais necessário. As células solares de perovskita (PSCs) não só obtiveram desenvolvimento recorde em eficiência quando comparadas a outras tecnologias fotovoltaicas, mas também possuem uma ampla gama de possíveis aplicações com custo relativamente baixo. No entanto, os PSCs ainda precisam superar alguns desafios, como sua baixa estabilidade. Neste trabalho, foi realizada uma estratégia de deposição de polímero entre o filme de perovskita e a camada transportadora de buraco para estudar o aumento da estabilidade. Quatro diferentes copolímeros de poli(óxido de etileno) - poli(óxido de etileno-co- epicloridrina) or P(EO/EP), poli[óxido de etileno-co-2(2-metoxietoxi)-etil glicidil éter] or P(EO/EM), poli[óxido de etileno-co-2(2-metoxietoxi)- etil glicidil éter- alil glicidil éter] or P(EO/EM/AGE), and poli(óxido de etileno-co-óxido-propileno-alil glicidil éter) or P(EO/PO/AGE) - foram usados e seus efeitos em filmes de perovskita e PSCs foram estudados. Os resultados de difração de raios-X indicam que os copolímeros de PEO não alteraram a estrutura cristalina do filme de perovskita. A microscopia eletrônica de varredura mostra que, para altas concentrações de solução de polímero, uma camada espessa é depositada sobre o filme de perovskita. A curva de densidade-voltagem de corrente das PSCs mostra que esta camada isolante bloqueia a passagem de carga. Em baixas concentrações de polímero, no entanto, valores mais elevados de tensão de curto-circuito (VOC ? 1,0 V) são observados. O melhor dispositivo foi montado usando P(EO/EP), com eficiência de fotoconversão de 19% medida na direção direta Os resultados da fotoluminescência indicam que os copolímeros de PEO suprimiram as vias de recombinação não radiativas por passivação de defeitos de superfície no filme de perovskita, o que explica a tendência observada para VOC mais alto. Além disso, os filmes de perovskita com copolímeros de PEO higroscópicos exibiram estabilidade aprimorada, uma condição importante para aplicações de longo prazo. Filmes de perovskita com copolímeros de PEO aumentaram sua estabilidade às condições da atmosfera por mais 14 dias, de acordo com imagens digitais e medições de espectroscopia de absorção Ver menos

Abstract: The climate emergency mainly caused by greenhouse gases, added to the increasing magnitude and diversity of the global energy demand, make clear the need for a diverse and clean electric matrix. In this context, the use of renewable sources as the sun becomes more and more necessary. Perovskite solar cells (PSCs) not only has the record in efficiency when compared to other photovoltaic technologies, but they also have a wide range of possible applications with relatively low cost. However, PSCs still need to overcome some challenges, such as their low stability. In this work, a strategy of polymer deposition between the perovskite film and the hole transport layer was performed to improve the stability. Four different poly(ethylene oxide) copolymers - Poly(ethylene oxide-co-epichlorohydrin) or P(EO/EP), Poly[ethylene oxide-co-2(2-methoxyethoxy)-ethyl glycidyl ether] or P(EO/EM), Poly[ethylene oxide-co-2(2-methoxyethoxy)-ethyl glycidyl ether-allyl glycidyl ether] or P(EO/EM/AGE), and Poly(ethylene oxide- co-oxide-propylene-allyl glycidyl ether) or P(EO/PO/AGE) - were used and their effects in the perovskite film and the PSC devices were studied. X-ray diffraction measurements indicate that the PEO copolymers did not change the perovskite film crystal structure. Scanning electron microscopy shows that for high concentrations of polymer solution, a thick layer is deposited over the perovskite film. The current density-voltage curve of PSCs shows that this insulating layer blocks the charge passage. At low polymer concentrations, however, higher short-circuit voltage (VOC ? 1,0 V) values are observed. The best device was assembled using P(EO/EP), with photoconversion efficiency of 19 %, measured at the forward direction. Photoluminescence results indicate that the PEO copolymers suppressed the non-radiative recombination pathways by passivation of surface defects in the perovskite film, which explains the observed trend for higher VOC. Furthermore, perovskite films with PEO copolymers exhibited enhanced stability, an important condition for long-term applications. Perovskite films with PEO copolymers enhanced their stability to atmosphere conditions for 14 days, according to digital image and absorption spectroscopy measurements Ver menos