As células solares de perovskita (PSCs) têm se destacado como uma tecnologia promissora para conversão de energia devido à sua alta eficiência e ao baixo custo de produção. Embora o método de spin coating seja amplamente utilizado em escala laboratorial, ele apresenta limitações para a fabricação em grandes áreas. Nesse contexto, a técnica de blade coating (BC) surge como uma alternativa escalável e de baixo custo, permitindo a deposição de filmes finos com controle da espessura e da morfologia.
O presente trabalho tem como objetivo investigar a influência dos parâmetros de deposição por blade coating na formação de filmes de perovskita, com ênfase na velocidade de deposição da camada de PbI? e seus efeitos nos processos de nucleação, crescimento cristalino e morfologia final.
Os filmes foram preparados por meio da deposição sequencial, iniciando-se com a deposição de uma camada de PbI?, seguida pela deposição de iodeto de metilamônio (MAI). A velocidade de deposição da camada de PbI? foi variada entre 2 e 30 mm/s, a fim de investigar sua influência na formação dos filmes. A deposição foi realizada com a placa aquecida a 50 °C, sob fluxo contínuo de argônio, favorecendo o controle do processo de secagem. Em seguida, os filmes foram submetidos a um tratamento térmico a 70 °C por 1 minuto. Posteriormente, realizou-se a deposição da camada de iodeto de metilamônio, promovendo a conversão para a fase perovskita.
A análise por perfilometria evidenciou uma variação na espessura dos filmes em função da velocidade de deposição, em concordância com a literatura. A partir dessa análise, observa-se também uma diminuição da uniformidade dos filmes para maiores velocidades de deposição, resultando em maior variação de espessura ao longo da amostra. A caracterização estrutural foi realizada por difração de raios X (DRX), cujos resultados indicaram que menores velocidades de deposição resultam em menor intensidade dos picos de PbI?, sugerindo uma conversão mais eficiente para a fase perovskita. A análise morfológica, conduzida por microscopia eletrônica de varredura (MEV), mostrou que, em todas as condições avaliadas, foi possível obter filmes contínuos, com boa cobertura do substrato e presença de grãos bem definidos.
Em conclusão, o controle da velocidade de deposição no processo de blade coating é um fator determinante para a obtenção de filmes de perovskita com melhor qualidade e uniformidade, sendo essencial para a otimização do desempenho de dispositivos fotovoltaicos. Por fim, essas camadas serão incorporadas em dispositivos completos, visando correlacionar suas propriedades estruturais e morfológicas com o desempenho fotovoltaico.
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Pedro Alves da Silva Autreto
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