Use este identificador para citar ou linkar para este item:
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29936| Título: | Síntese e caracterização de filmes de perovskita híbrida orgânica-inorgânica de MAPbI3 contendo pontos quânticos de PbS para aplicação em sistemas optoeletrônicos |
| Título(s) alternativo(s): | Synthesis and characterization of organic-inorganic hybrid perovskite films of MAPbI3 containing PbS quantum dots for application in optoelectronic systems |
| Autor(es): | Figueredo, Larissa de Souza |
| Orientador(es): | Lourenço, Sidney Alves |
| Palavras-chave: | Perovskita Filmes finos Semicondutores Fotoluminescência Geração de energia fotovoltaica Perovskite Thin films Semiconductors Photoluminescencia Photovoltaic power generation Polaritons |
| Data do documento: | 30-Ago-2022 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Londrina |
| Citação: | FIGUEREDO, Larissa de Souza. Síntese e caracterização de filmes de perovskita híbrida orgânica-inorgânica de MAPbI3 contendo pontos quânticos de PbS para aplicação em sistemas optoeletrônicos. 2022. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2022. |
| Resumo: | A energia solar cada vez mais vem ganhando destaque como fonte de energia elétrica renovável e limpa. Pesquisas em sistemas fotovoltaicos tem sendo estimulada visando a busca por painéis solares mais eficientes, baratos e sustentáveis. Materiais como perovskitas hibridas orgânicas-inorgânicas e pontos quânticos (PQs) tem chamado grande atenção por sua fácil processabilidade, propriedades ópticas e elétricas interessantes, que alcançaram em pouco tempo eficiências energéticas de cerca de 26%. Embora grande avanço tenha sido alcançado na eficiência de conversão de energia luminosa em elétrica nos sistemas de perovskitas hibridas (orgânicas-inorgânicas), ainda há questões a serem resolvidas como; a estabilidade do material e defeitos de interfaces, para que estes materiais possam ser usados em sistemas comerciais. Este trabalho teve como objetivo a síntese e caracterização de filmes de perovskitas de MAPbI3, filmes de MAPbI3 com a inserção de PQs de PbS em diferentes concentrações e a aplicação destes como camadas ativas para aplicação em dispositivos fotovoltaicos. Caracterizações ópticas como absorção e fotoluminescência (PL), assim com a caracterização estrutural com o emprego de microscopia eletrônica de varredura, difração de raios-X e espalhamento dinâmico de luz foram usadas para analisar os materiais. Nas análises realizadas foram evidenciadas que o sistema MAPbI3-PbS apresenta-se nas fases ortorrômbica para baixas temperaturas (77K e 10 K) e na fase tetragonal para temperatura ambiente. Medidas JxV (densidade de corrente (J) em função da tensão aplicada (V)) foram realizadas para a caracterização elétrica do sistema fotovoltaico. Os dispositivos foram construídos em atmosfera aberta tendo, assim, atingido a maior eficiência de 3,4% para perovskita pura, demonstrando menores valores de eficiência para o filme hibrido de MAPbI3-PbS. Apesar do baixo desempenho elétrico observado, o material demonstrou propriedades ópticas interessantes; análises de PL em função da potência de excitação demostraram uma emissão de alta intensidade e estreita largura de linha - superfluorescência (SF) - evidenciando emissão de estado coerente em temperatura ambiente para o sistema MAPbI3-PbS, indicando potencial aplicação desse material em lasers de polariton. |
| Abstract: | Solar energy is increasingly gaining prominence as a source of renewable and clean electricity. Research in photovoltaic systems has been stimulated to search for more efficient, inexpensive, and sustainable solar panels. Materials such as organic-inorganic hybrid perovskites and quantum dots (QDs) have drawn great attention for their easy processability, and interesting optical and electrical properties, which have soon achieved energy efficiencies of about 26%. Although great progress has been achieved in the efficiency of conversion of light energy into electricity in hybrid perovskite systems (organic-inorganic), there are still issues to be solved as; the stability of the material and defects of interfaces, so that these materials can be used in commercial systems. This work aimed to synthesize and characterize mapbi3 perovskite films, and MAPbI3 films with the insertion of PbS QDs at different concentrations and the application of these as active layers for application in photovoltaic devices. Optical characterizations such as absorption and photoluminescence (PL), as well as structural characterization with the use of scanning electron microscopy, X-ray diffraction, and dynamic light straw, were used to analyze the materials. In the analyses performed, it was evidenced that the MAPbI3-PbS system is presented in the orthorhombic phases for low temperatures (77K and 10 K) and in the tetragonal phase for room temperature. JxV measurements (current density (J) as a function of the applied voltage (V)) were performed for the electrical characterization of the photovoltaic system. The devices were constructed in an open atmosphere, thus reaching the highest efficiency of 3.4% for pure perovskite, demonstrating lower efficiency values for the hybrid film of MAPbI3-PbS. Analysis of PL as a function of excitation power showed a high-intensity emission and narrow line width - superfluorescence (SF) - evidencing coherent state emission at room temperature for the MAPbI3-PbS system, indicating potential application of this material in polariton lasers. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29936 |
| Aparece nas coleções: | LD - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| sintesecaracterizacaoperovskitapbs.pdf | 3 MB | Adobe PDF |  Visualizar/Abrir |
Este item está licenciada sob uma Licença Creative Commons
