Nanodifusores de óxido de zinco em células fotovoltaicas de terceira geração (Atena Editora)

Abstract

Este livro apresenta uma nova abordagem na exploração de nanopartículas (NPs) de óxido de zinco (ZnO) para melhorar o desempenho de células solares de terceira geração, com enfoque, sobretudo, em células solares orgânicas (CSOs) e células solares de perovskita (CSPs). Nanopartículas de ZnO dispersas na superfície superior do dispositivo podem atuar como nanodifusores, reduzindo a reflexão do dispositivo e aumentando a absorção da radiação solar na camada ativa fotovoltaica, pela introdução de caminhos ópticos não ortogonais no dispositivo (light pathway enhancement). O objetivo é demonstrar a contribuição dos nanodifusores de ZnO na melhoria do desempenho de células solares de terceira geração. Tal contribuição foi analisada por meio de simulações computacionais, com base no método de elementos finitos, bem como experimentalmente. São apresentados modelamentos ópticos e elétrico de células fotovoltaicas de terceira geração com a inserção de NPs de ZnO no topo do dispositivo. Nanopartículas de ZnO, com 163 nm de diâmetro, foram sintetizadas por uma rota de síntese verde e caracterizadas. Suspensões com NPs de ZnO foram depositadas sobre o eletrodo transparente ITO (óxido de índio e estanho), a partir dos métodos de drop casting e spin coating, tendo sua resposta óptica avaliada. Neste texto é descrito o processo de fabricação de células solares de terceira geração (orgânica e perovskita).