Análise da variação da eficiência de conversão energética de células fotovoltaicas de perovskita

Abstract

Este trabalho teve como objetivo a análise da variação da eficiência energética de células fotovoltaicas de perovskita, através da simulação das equações analíticas que descrevem as correntes para um modelo de célula p-i-n. As simulações uni e bidimensionais realizadas em MATLAB® mostraram as características não lineares e as correlações entre as variáveis, identificando e auxiliando no processo para alcançar a máxima eficiência simulada de 27% para junção simples. Os gráficos apresentados nos resultados comprovam a forte degradação na eficiência provocado pela velocidade de recombinação superficial nas camadas condutoras e a participação vital da tensão entre camadas, no processo de deriva de elétrons e buracos. Também observamos e discutimos a otimização da eficiência pelo estreitamento da camada coletora de fótons, e como isso é possível através da adição de nano-partículas, responsáveis por aprisionar os fótons e reduzir o comprimento de onda médio coletado. Este trabalho mostrou sua colaboração em processos de otimização de protótipos, onde após a extração de suas variáveis, é possível utilizar o conhecimento apresentado neste trabalho para identificar quais propriedades estão operando como fatores limitantes e assim direcionar esforços para otimização.