{"id":519575,"date":"2024-07-12T16:42:30","date_gmt":"2024-07-12T19:42:30","guid":{"rendered":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=519575"},"modified":"2024-07-17T17:47:24","modified_gmt":"2024-07-17T20:47:24","slug":"la-carrera-por-las-celulas-de-perovskita","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/la-carrera-por-las-celulas-de-perovskita\/","title":{"rendered":"La carrera por las c\u00e9lulas de perovskita"},"content":{"rendered":"<p>En la fren\u00e9tica b\u00fasqueda mundial de la ciencia por nuevos materiales para producir energ\u00eda limpia en forma m\u00e1s barata y eficiente, una estructura cristalina ha despuntado como semiconductor y, seg\u00fan las empresas del sector, est\u00e1 a punto de convertirse en la principal materia prima de una nueva generaci\u00f3n de paneles solares fotovoltaicos, que transforman la luz solar en energ\u00eda el\u00e9ctrica. Los m\u00f3dulos de perovskita, tal como se le denomina a este nuevo material, producidos en laboratorio a partir de compuestos qu\u00edmicos tales como bromuro de plomo, yoduro de plomo y bromuro de cesio, son altamente capaces de convertir la energ\u00eda fot\u00f3nica en electricidad. Los esfuerzos por entender y explicar sus inusuales propiedades comenzaron en 2009, cuando un art\u00edculo cient\u00edfico que sali\u00f3 publicado en la revista cient\u00edfica <em>Journal of the American Chemical Society <\/em>demostr\u00f3, por primera vez, su utilidad como componente de una c\u00e9lula solar fotoelectroqu\u00edmica. Desde entonces, este material ha sido objeto de estudio de innumerables grupos de investigaci\u00f3n de todo el mundo.<\/p>\n<p>El r\u00e1pido avance en el conocimiento y desarrollo de las c\u00e9lulas de perovskita desat\u00f3 una carrera entre cient\u00edficos y <em>startups<\/em> para viabilizar su uso comercial (<a href=\"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/luz-mas-eficiente\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><em>lea en <\/em>Pesquisa FAPESP<em>, edici\u00f3n n\u00ba 260<\/em><\/a>). En menos de 15 a\u00f1os, el \u00edndice de eficiencia en la conversi\u00f3n de la luz solar en energ\u00eda el\u00e9ctrica mediante c\u00e9lulas, tambi\u00e9n llamadas celdas solares \u2012que pueden ser flexibles, livianas y transparentes \u2012 pas\u00f3 de un 3,8 % al 26,1 % actual. Estos resultados se obtuvieron en m\u00f3dulos de superficie reducida. La eficiencia de los paneles solares comerciales dominantes, a base de silicio, alcanza entre un 15 % y un 20 %.<\/p>\n<p>Una tecnolog\u00eda m\u00e1s reciente, con una celda solar de perovskita superpuesta a otra de silicio, llamada c\u00e9lula solar en t\u00e1ndem, ha registrado en laboratorio una eficiencia del 33,7 %. El r\u00e9cord se logr\u00f3 en junio de 2023 en la Universidad de Ciencia y Tecnolog\u00eda Rey Abdal\u00e1 (Kaust), de Arabia Saudita. El Laboratorio Nacional de Energ\u00edas Renovables (NREL), de Estados Unidos, mantiene una tabla p\u00fablica y actualizada con las mejores cifras alcanzadas y confirmadas por distintos centros de investigaci\u00f3n del mundo en los \u00faltimos a\u00f1os.<\/p>\n<p>Empresas y <em>startups<\/em> chinas, estadounidenses y europeas prometen iniciar en los pr\u00f3ximos meses la producci\u00f3n a gran escala de m\u00f3dulos solares con perovskita. Es el caso de la brit\u00e1nica Oxford Photovoltaics, surgida a partir de la Universidad de Oxford, que posee una f\u00e1brica dedicada a la producci\u00f3n de celdas del tipo t\u00e1ndem en Alemania. En Estados Unidos, Caelux est\u00e1 construyendo una planta para aumentar su producci\u00f3n de vidrio fotovoltaico de perovskita, que podr\u00e1 utilizarse para fabricar m\u00f3dulos solares a partir de este a\u00f1o. La empresa china GCL-SI present\u00f3 en 2023 un m\u00f3dulo de perovskita de 320 vatios que alcanza una eficiencia del 16 %, e informa que est\u00e1 siendo producido a escala piloto.<\/p>\n<p>En Brasil, el que est\u00e1 m\u00e1s cerca de obtener un modelo comercial con c\u00e9lulas de perovskita es Oninn, un instituto privado sin fines de lucro con sede en Belo Horizonte [Minas Gerais], que hasta 2022 se llamaba CSEM Brasil (<a href=\"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/peliculas-captan-la-energia-del-sol\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><em>lea en <\/em>Pesquisa FAPESP<em>, edici\u00f3n n\u00ba 247<\/em><\/a>). En la iniciativa participan investigadores de la Universidade Estadual Paulista (Unesp) y del Centro de Innovaci\u00f3n en Nuevas Energ\u00edas (Cine), un Centro de Investigaciones en Ingenier\u00eda (CPE) creado en 2018 por la FAPESP y Shell Brasil. Sin embargo, a\u00fan queda mucho por hacer hasta que pueda fabricarse una c\u00e9lula solar nacional t\u00e9cnica y econ\u00f3micamente viable.<\/p>\n<p>Con base en su experiencia en el desarrollo de paneles solares con tecnolog\u00edas basadas en c\u00e9lulas fotovoltaicas org\u00e1nicas, Oninn ahora est\u00e1 trabajando para ganar escala en sus c\u00e9lulas a base de perovskita. El objetivo es aumentar el tama\u00f1o de estos dispositivos, cuyas dimensiones a escala de laboratorio van de mil\u00edmetros a cent\u00edmetros cuadrados (cm<sup>2<\/sup>), hasta alcanzar m\u00f3dulos m\u00e1s grandes, de centenas de cm<sup>2<\/sup>, el tama\u00f1o que demanda la industria.<\/p>\n<p>\u201cFabricamos el primer prototipo de un panel solar de perovskita de 800 cm<sup>2<\/sup>, pero nuestro panel est\u00e1ndar, a\u00fan en desarrollo, es algo menor, de 500 cm<sup>2<\/sup>\u201d, dice el f\u00edsico italiano Diego Bagnis, director cient\u00edfico de la organizaci\u00f3n, quien trabaja en Brasil desde hace nueve a\u00f1os. \u201cEstamos en la etapa de prototipos, con las primeras aplicaciones bajo condiciones reales para validar la tecnolog\u00eda\u201d. Su meta es contar con una l\u00ednea piloto de fabricaci\u00f3n instalada para 2026 y sacar el producto al mercado en 2028, inicialmente para peque\u00f1as aplicaciones.<\/p>\n<p>La empresa no trabaja con celdas en t\u00e1ndem. \u201cNos hemos enfocado en lo que se denomina <em>single junction<\/em>, es decir, c\u00e9lulas con una capa \u00fanica de perovskita\u201d, informa Bagnis. \u201cEn Europa, tiene m\u00e1s sentido trabajar con la tecnolog\u00eda en t\u00e1ndem, combinando perovskita y silicio, porque all\u00e1 la tecnolog\u00eda del silicio est\u00e1 afianzada y ese tipo de paneles se producen localmente. En Brasil eso no sucede\u201d. El material de los paneles solares que se usan en el pa\u00eds es importado y los m\u00f3dulos a base de silicio solamente se ensamblan aqu\u00ed.<\/p>\n<div id=\"attachment_519580\" style=\"max-width: 810px\" class=\"wp-caption alignright\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-519580 size-full\" src=\"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/rpf-perovskita-2023-12-site-01-800.jpg\" alt=\"\" width=\"800\" height=\"1092\" srcset=\"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/rpf-perovskita-2023-12-site-01-800.jpg 800w, https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/rpf-perovskita-2023-12-site-01-800-250x341.jpg 250w, https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/rpf-perovskita-2023-12-site-01-800-700x956.jpg 700w, https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/rpf-perovskita-2023-12-site-01-800-120x164.jpg 120w\" sizes=\"auto, (max-width: 800px) 100vw, 800px\" \/><p class=\"wp-caption-text\"><span class=\"media-credits-inline\">L\u00e9o Ramos Chaves\/Revista Pesquisa FAPESP<\/span>C\u00e9lula de perovskita en preparaci\u00f3n para realizar los ensayos en el acelerador de part\u00edculas Sirius<span class=\"media-credits\">L\u00e9o Ramos Chaves\/Revista Pesquisa FAPESP<\/span><\/p><\/div>\n<p>A pesar de los avances de los \u00faltimos a\u00f1os y las promesas de lanzamiento de modelos comerciales a la brevedad, los investigadores brasile\u00f1os entrevistados para la elaboraci\u00f3n de este reportaje dicen que a\u00fan hay mucho que aprender sobre los fundamentos de este material emergente, principalmente acerca de la estabilidad de las celdas \u2012 su capacidad de mantenerse intactas durante largos per\u00edodos \u2012 y c\u00f3mo extrapolar la eficiencia energ\u00e9tica obtenida a peque\u00f1a escala, en m\u00f3dulos de laboratorio, a una escala mayor.<\/p>\n<p>\u201cTambi\u00e9n existen retos cient\u00edficos y tecnol\u00f3gicos que demandan inversiones, tiempo y personal calificado para poder superarlos\u201d, dice el f\u00edsico Carlos Frederico de Oliveira Graeff, de la Facultad de Ciencias de la Unesp, en su campus de Bauru, quien trabaja con c\u00e9lulas solares de perovskita y es uno de los colaboradores de Oninn.<\/p>\n<p>\u201cDesde el punto de vista de la f\u00edsica y la ingenier\u00eda, el silicio es un material relativamente simple, con una estructura cristalina conocida, mientras que la perovskita presenta una gran complejidad, tanto f\u00edsica como qu\u00edmica. Por lo general, se trata de un material compuesto por una parte org\u00e1nica y otra inorg\u00e1nica, con diversos elementos y presenta una intensa movilidad i\u00f3nica\u201d, dice el experto. Uno de los proyectos m\u00e1s recientes de Graeff, financiado por la FAPESP, se centra en el estudio de la estabilidad de estas c\u00e9lulas solares.<\/p>\n<p>El f\u00edsico Gustavo Dalpian, del Instituto de F\u00edsica de la Universidad de S\u00e3o Paulo (USP), hace hincapi\u00e9 en que hay una serie de propiedades fundamentales de la estructura cristalina del material que a\u00fan no se comprenden totalmente. \u201cEs bastante diferente de lo que vemos en otros materiales. En el silicio cristalino, por ejemplo, los \u00e1tomos tienden a ocupar posiciones bien definidas, pero en las perovskitas su movilidad es alta. Se cree que este es uno de los motivos por los que son tan inestables.\u201d<\/p>\n<p>La inestabilidad de la perovskita hace que esta se degrade mucho m\u00e1s r\u00e1pido que el silicio, y representa uno de los grandes retos por superarse. El m\u00f3dulo de silicio puede durar hasta 30 a\u00f1os sin grandes p\u00e9rdidas de eficiencia, mientras que las celdas fabricadas con el nuevo material, como mucho, duran poco m\u00e1s de un a\u00f1o. Inicialmente se degradaban en horas o d\u00edas. La humedad, el calor, el ox\u00edgeno e incluso la luz solar pueden causarles da\u00f1o.<\/p>\n<p>\u201cUna vez que logremos comprender las propiedades fundamentales de la estructura de estos materiales y sus defectos, podremos elaborar o pensar en las maneras de evitar que se degraden con tanta rapidez como ocurre hoy en d\u00eda\u201d, dice Dalpian. El grupo de investigaci\u00f3n bajo su liderazgo se especializa en la simulaci\u00f3n de materiales por computadora y utiliza en estos estudios herramientas de <em>big data<\/em> y aprendizaje autom\u00e1tico.<\/p>\n<p>El investigador estuvo recientemente en Colombia, en el marco de un proyecto Sprint de la FAPESP, desde donde habl\u00f3 con <em>Pesquisa FAPESP<\/em>. \u201cEstamos evaluando nuevos proyectos conjuntos centrados en las perovskitas con gente de dos universidades de Medell\u00edn, que formar\u00e1n parte de esta iniciativa\u201d, dice el investigador, quien tambi\u00e9n mantiene colaboraciones con un grupo experimental de la Universidad Federal del ABC (UFABC), instituci\u00f3n en la que trabaj\u00f3 como docente hasta 2023, cuando asumi\u00f3 como profesor titular en la USP.<\/p>\n<p><strong>Luz sincrotr\u00f3n y perovskita<br \/>\n<\/strong>Un equipo del Cine fue pionero en la investigaci\u00f3n del material en profundidad al observarlo con la ayuda de una de las fuentes de luz sincrotr\u00f3n de Sirius, operada por el Laboratorio Nacional de Luz Sincrotr\u00f3n (LNLS) del Centro Nacional de Investigaciones en Energ\u00eda y Materiales (CNPEM), de Campinas. El Cine est\u00e1 integrado por investigadores de la Universidad de Campinas (Unicamp), de la USP y del Instituto de Investigaciones Energ\u00e9ticas y Nucleares (Ipen).<\/p>\n<\/div><div class='overflow-responsive-img' style='text-align:center'><picture data-tablet=\"\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/RPF-perovskita-2023-12-info-desk_ESP.png\" data-tablet_size=\"1140x580\" alt=\"\">\n    <source srcset=\"\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/RPF-perovskita-2023-12-info-desk_ESP.png\" media=\"(min-width: 1920px)\" \/>\n    <source srcset=\"\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/RPF-perovskita-2023-12-info-desk_ESP.png\" media=\"(min-width: 1140px)\" \/>\n    <img decoding=\"async\" class=\"responsive-img\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/RPF-perovskita-2023-12-info-mobile_ESP.png\" \/>\n  <\/picture><span class=\"embed media-credits-inline\">Alexandre Affonso \/ Revista Pesquisa FAPESP<\/span><\/div><div class=\"post-content sequence\">\n<p>\u201cLa investigaci\u00f3n sobre el uso de la perovskita en el campo de la energ\u00eda solar fotovoltaica ha sido la de mayor crecimiento en el mundo, y nuestros experimentos con luz sincrotr\u00f3n nos permitieron posicionarnos en un entorno supercompetitivo\u201d, relata la qu\u00edmica Ana Fl\u00e1via Nogueira, directora del Cine y docente del Instituto de Qu\u00edmica de la Unicamp, quien trabaja con materiales fotovoltaicos emergentes desde 1996 y en 2015 empez\u00f3 a investigar los de la clase de las perovskitas.<\/p>\n<p>La infraestructura cient\u00edfica del CNPEM hizo posible que los investigadores realizaran un mapeo del material a escala nanom\u00e9trica. \u201cLlevamos al equipo que produce la pel\u00edcula de perovskita \u2012 un disco rotativo denominado <em>spin-coater<\/em>, similar al que se utiliza para fabricar los CD \u2012 a la l\u00ednea de rayos X\u201d, cuenta Nogueira. Era la primera vez que se hac\u00eda esto. Pero, \u00bfcu\u00e1l es la ventaja de este experimento <em>in situ?<\/em> \u201cMientras se iba produciendo la pel\u00edcula de perovskita, los rayos X incid\u00edan sobre la muestra y proporcionaban informaci\u00f3n importante sobre la estructura y la cristalizaci\u00f3n de la pel\u00edcula en sus diferentes etapas\u201d, relata Nogueira.<\/p>\n<p>Este y otros ensayos destinados a analizar la degradaci\u00f3n del material tambi\u00e9n mediante t\u00e9cnicas <em>in situ<\/em> en el Sirius dieron gran visibilidad a los investigadores del Cine, tanto es as\u00ed que fueron invitados a escribir un art\u00edculo de revisi\u00f3n sobre el tema para la revista cient\u00edfica <em>Chemical Reviews<\/em>. El texto, de 77 p\u00e1ginas, sali\u00f3 publicado a principios de 2023. \u201cLa invitaci\u00f3n a redactar un art\u00edculo de revisi\u00f3n para una revista de alt\u00edsimo impacto corona la labor que hemos hecho en los \u00faltimos a\u00f1os\u201d, destaca Nogueira. Adem\u00e1s de investigar la perovskita para su uso en c\u00e9lulas solares, el grupo tambi\u00e9n estudia el empleo del material en dispositivos emisores de luz, como LED y l\u00e1seres.<\/p>\n<p><strong>Para entender c\u00f3mo funciona<br \/>\n<\/strong>En el Sirius, los experimentos se centran ahora en entender el funcionamiento de la c\u00e9lula solar de perovskita, y no solo en el material en s\u00ed. Son lo que se denomina experimentos <em>operando<\/em>. Uno de los retos que plantea este tipo de an\u00e1lisis es que la propia radiaci\u00f3n sincrotr\u00f3n puede causar transformaciones indeseables en el material.<\/p>\n<p>\u201cEstamos investigando los efectos de la dosis de radiaci\u00f3n necesaria para estudiar estos dispositivos y c\u00f3mo mitigarlos. Hemos creado dispositivos que permiten simular las condiciones de operaci\u00f3n de la celda solar fotovoltaica y obtuvimos los primeros resultados\u201d, subraya el f\u00edsico Helio Cesar Nogueira Tolentino, jefe de la Divisi\u00f3n de Materia Heterog\u00e9nea y Jer\u00e1rquica del LNLS. \u201cPretendemos encontrar las condiciones de trabajo ideales para obtener la informaci\u00f3n, utilizando la luz sincrotr\u00f3n y sin degradar el material fotovoltaico. O degrad\u00e1ndolo, pero de manera controlada\u201d.<\/p>\n<p>Seg\u00fan explica Tolentino, la estructura cristalina de la perovskita se asemeja a un cubo, pudiendo variar en funci\u00f3n del m\u00e9todo de preparaci\u00f3n o de las v\u00edas de s\u00edntesis adoptadas. En el primer experimento <em>operando<\/em>, los investigadores observaron el efecto de la luz solar sobre la estructura at\u00f3mica del material. \u201cA\u00fan no tenemos una interpretaci\u00f3n firme, pero hay evidencias de que las variaciones lum\u00ednicas alteran la estructura del material\u201d.<\/p>\n<p>Entre las posibles soluciones presentadas por los investigadores brasile\u00f1os para corregir las caracter\u00edsticas indeseables del material con la mira puesta en las finalidades pretendidas, existen aditivos, nuevas mol\u00e9culas, diferencias en el proceso de producci\u00f3n de la pel\u00edcula e incluso la aplicaci\u00f3n de una delgada capa de perovskita bidimensional (2D) superpuesta a otra capa tridimensional (3D). Pero la inestabilidad que presenta el material representa tan solo una parte de los desaf\u00edos tecnol\u00f3gicos. El mantenimiento de la eficiencia energ\u00e9tica conseguida en peque\u00f1as celdas en laboratorio cuando se pasa a una escala mayor, tambi\u00e9n constituye un rompecabezas.<\/p>\n<p>\u201cA menudo, cuando se pretende extrapolar las celdas a una escala mayor, la pel\u00edcula no es homog\u00e9nea\u201d, explica Nogueira, de la Unicamp. \u201cEl proceso de cristalizaci\u00f3n que se produce cuando se forma la perovskita es distinto al de otros materiales que se utilizan en el sector fotovoltaico\u201d.<\/p>\n<p>Seg\u00fan Graeff, los investigadores est\u00e1n tratando de encontrar f\u00f3rmulas y procesos que vuelvan a la tecnolog\u00eda econ\u00f3micamente factible. \u201cNecesitamos procesos de producci\u00f3n robustos que puedan utilizarse a gran escala. Mientras tanto, estamos aprendiendo mucha f\u00edsica y qu\u00edmica b\u00e1sica. Estos son materiales nuevos y complejos en el \u00e1rea de los dispositivos electr\u00f3nicos\u201d, dice el investigador de la Unesp de Bauru. \u201cLa electr\u00f3nica de los paneles actuales se basaba en un material muy simple y estable que es el silicio. Ahora disponemos de un material compuesto por diferentes elementos qu\u00edmicos y una estructura compleja\u201d.<\/p>\n<p>Las investigaciones en este campo ofrecen buenos ejemplos de una colaboraci\u00f3n fruct\u00edfera entre cient\u00edficos te\u00f3ricos y experimentales. Con base en las simulaciones realizadas por computadora, los te\u00f3ricos pueden dise\u00f1ar estructuras nunca fabricadas antes en laboratorio o ahorrar tiempo y dinero en la selecci\u00f3n de los elementos a probar en los experimentos.<\/p>\n<div id=\"attachment_519584\" style=\"max-width: 1150px\" class=\"wp-caption alignright\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-519584 size-full\" src=\"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/rpf-perovskita-2023-12-site-02-1140.jpg\" alt=\"\" width=\"1140\" height=\"677\" srcset=\"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/rpf-perovskita-2023-12-site-02-1140.jpg 1140w, https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/rpf-perovskita-2023-12-site-02-1140-250x148.jpg 250w, https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/rpf-perovskita-2023-12-site-02-1140-700x416.jpg 700w, https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/rpf-perovskita-2023-12-site-02-1140-120x71.jpg 120w\" sizes=\"auto, (max-width: 1140px) 100vw, 1140px\" \/><p class=\"wp-caption-text\"><span class=\"media-credits-inline\">Oxford PV<\/span>L\u00ednea de producci\u00f3n de celdas de tipo t\u00e1ndem en la f\u00e1brica de Oxford Photovoltaics, en Alemania<span class=\"media-credits\">Oxford PV<\/span><\/p><\/div>\n<p>\u201cAnalizamos distintos materiales e intentamos inferir o aprender sobre sus propiedades\u201d, dice Dalpian, quien lleva publicados al menos cinco art\u00edculos con el grupo experimental de la UFABC. \u201cMantenemos una colaboraci\u00f3n muy productiva. Normalmente, son los investigadores experimentales quienes nos formulan pedidos, pero en este caso, es mejor que eso, porque tambi\u00e9n nos escuchan. En una oportunidad les dijimos que si a\u00f1ad\u00edan hierro a la perovskita, el material resultante tendr\u00eda propiedades magn\u00e9ticas atractivas. Lo hicieron y el resultado gener\u00f3 un art\u00edculo interesante\u201d, dice Dalpian.<\/p>\n<p>En el Cine, cient\u00edficos te\u00f3ricos y experimentales trabajan juntos en varios frentes. Uno de ellos es la b\u00fasqueda de alternativas que sustituyan el plomo (un elemento t\u00f3xico) en la composici\u00f3n de la perovskita. \u201cHay inter\u00e9s en reducir o eliminar totalmente el componente de plomo presente en estas estructuras\u201d, dice el f\u00edsico Juarez L. F. Da Silva, del Instituto de Qu\u00edmica de S\u00e3o Carlos (IQSC), de la USP, coordinador del programa de ciencia computacional de materiales del Cine.<\/p>\n<p>\u201cLa simulaci\u00f3n por computadora hace posible el estudio de una gran cantidad de materiales que podr\u00edan sustituir a ese elemento en las perovskitas de baja dimensionalidad, tales como el esta\u00f1o, el germanio o combinaciones de dos sustancias qu\u00edmicas\u201d, explica Da Silva. Hay un conjunto de par\u00e1metros a los que el material debe acercarse lo m\u00e1s posible. \u201cUtilizamos la informaci\u00f3n de los experimentos para comprobar cu\u00e1les materiales tienen este potencial\u201d.<\/p>\n<p>En otro frente, dirigido por los experimentales del Cine, se estudia la interacci\u00f3n de las mol\u00e9culas con las superficies de perovskitas. Las simulaciones permiten observar qu\u00e9 mecanismos pueden contribuir al proceso que degrada el dispositivo, explica Da Silva. \u201cEn las celdas solares, el cable met\u00e1lico utilizado como contacto para conducir la corriente el\u00e9ctrica interact\u00faa con la perovskita, generando un proceso de difusi\u00f3n de especies qu\u00edmicas de un lado al otro. Dependiendo de la situaci\u00f3n, ellas pueden desestabilizar la estructura del dispositivo\u201d.<\/p>\n<p>Seg\u00fan Dalpian, las c\u00e9lulas solares de perovskita tendr\u00e1n espacio en varios frentes diferentes, siempre y cuando se produzca un cambio de paradigma en esta \u00e1rea. \u201cSe considera que las celdas solares deben durar de 20 a 25 a\u00f1os. Pero no tiene por qu\u00e9 ser as\u00ed. Si las celdas fueran mucho m\u00e1s baratas, podr\u00edan reemplazarse cuando pierdan eficiencia, como se hace actualmente con las bombillas\u201d, dice Dalpian. \u201cEn este caso, es necesario que haya un ecosistema que se ocupe de reciclar los paneles, minimizando el impacto ambiental asociado a su producci\u00f3n\u201d. El objetivo de las investigaciones con las c\u00e9lulas de perovskita, subraya el cient\u00edfico, no es sustituir por completo los m\u00f3dulos de silicio, sino incorporar a la industria de la energ\u00eda solar otro material con propiedades y caracter\u00edsticas ventajosas.<\/p>\n<p class=\"bibliografia separador-bibliografia\"><strong>Proyectos<\/strong><br \/>\n<strong>1.<\/strong>\u00a0Divisi\u00f3n de Investigaci\u00f3n 1 \u2013 Portadores Densos de Energ\u00eda (<a href=\"https:\/\/bv.fapesp.br\/pt\/auxilios\/99678\/divisao-de-pesquisa-1-portadores-densos-de-energia\/?q=17\/11986-5\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">n<sup>o<\/sup>\u00a017\/11986-5<\/a>);\u00a0<strong>Modalidad<\/strong>\u00a0Centros de Investigaciones en Ingenier\u00eda (CPE);\u00a0<strong>Investigadora responsable\u00a0<\/strong>Ana Fl\u00e1via Nogueira (Unicamp);\u00a0<strong>Inversi\u00f3n\u00a0<\/strong>R$ 10.273.024,78.<br \/>\n<strong>2.<\/strong> Caracterizaci\u00f3n avanzada de nanomateriales a base de perovskita sin plomo (Pb) mediante t\u00e9cnicas de rayos X (<a href=\"https:\/\/bv.fapesp.br\/pt\/auxilios\/109392\/caracterizacao-avancada-de-nanomateriais-a-base-de-perovskita-sem-pb-por-tecnicas-de-raios-x\/?q=21\/06434-9\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">n<sup>o<\/sup>21\/06434-9<\/a>);\u00a0<strong>Modalidad<\/strong>\u00a0Ayuda de Investigaci\u00f3n \u2013 Regular;\u00a0<strong>Investigador responsable<\/strong>\u00a0Helio Cesar Nogueira Tolentino (CNPEM);\u00a0<strong>Inversi\u00f3n\u00a0<\/strong>R$ 295.909,01.<br \/>\n<strong>3.<\/strong> Dise\u00f1o computacional de perovskitas de haluros estables: efectos de los defectos, aleaciones y presi\u00f3n (<a href=\"https:\/\/bv.fapesp.br\/pt\/auxilios\/109800\/design-computacional-de-perovskitas-de-haletos-estaveis-efeitos-de-defeitos-ligas-e-pressao\/?q=21\/14422-0\">n<sup>o<\/sup>21\/14422-0<\/a>);\u00a0<strong>Modalidad<\/strong>\u00a0Ayuda de Investigaci\u00f3n \u2013 Regular;\u00a0<strong>Investigador responsable<\/strong>\u00a0Gustavo Martini Dalpian (USP);\u00a0<strong>Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 265.031,36.<br \/>\n<strong>4.<\/strong> Descubrimiento y dise\u00f1o de nuevos compuestos: perovskitas de haluros y materiales cu\u00e1nticos (<a href=\"https:\/\/bv.fapesp.br\/pt\/auxilios\/111661\/descoberta-e-design-de-novos-compostos-perovskitas-de-haletos-e-materiais-quanticos\/?q=22\/14221-8\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">n<sup>o<\/sup>22\/14221-8<\/a>);\u00a0<strong>Modalidad<\/strong>\u00a0Ayuda de Investigaci\u00f3n \u2013 Regular;\u00a0<strong>Investigador responsable<\/strong>\u00a0Gustavo Martini Dalpian (USP);\u00a0<strong>Inversi\u00f3n\u00a0<\/strong>R$ 46.975,80.<br \/>\n<strong>5.<\/strong> Interfaces en materiales: propiedades electr\u00f3nicas, magn\u00e9ticas, estructurales y de transporte (<a href=\"https:\/\/bv.fapesp.br\/pt\/auxilios\/98310\/interfaces-em-materiais-propriedades-eletronicas-magneticas-estruturais-e-de-transporte\/?q=17\/02317-2\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">n<sup>o<\/sup>17\/02317-2<\/a>);\u00a0<strong>Modalidad<\/strong>\u00a0Proyecto Tem\u00e1tico;\u00a0<strong>Investigador responsable<\/strong>\u00a0Adalberto Fazzio (CNPEM);\u00a0<strong>Inversi\u00f3n\u00a0<\/strong>R$ 8.462.036,42.<br \/>\n<strong>6.<\/strong> Optimizaci\u00f3n de la estabilidad en las c\u00e9lulas solares de perovskitas (<a href=\"https:\/\/bv.fapesp.br\/pt\/auxilios\/109914\/otimizacao-da-estabilidade-de-celulas-solares-de-perovskitas\/?q=20\/12356-8\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">n<sup>o<\/sup>20\/12356-8<\/a>);\u00a0<strong>Modalidad<\/strong>\u00a0Proyecto Tem\u00e1tico;\u00a0<strong>Investigador responsable<\/strong>\u00a0Carlos Frederico de Oliveira Graeff (Unesp);\u00a0<strong>Inversi\u00f3n\u00a0<\/strong>R$ 1.919.506,81.<br \/>\n<strong>7.<\/strong> Investigaciones de procesos de transferencia electr\u00f3nica en dispositivos fotoactivos (<a href=\"https:\/\/d.docs.live.net\/Users\/yurivasconcelos\/Documents\/1.%20Fapesp\/Ce%CC%81lula%20solar%20perovskita%202023\/19\/23277-4\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">n<sup>o<\/sup>19\/23277-4<\/a>);\u00a0<strong>Modalidad <\/strong><strong>Ayuda de Investigaci\u00f3n<\/strong> \u2013 Regular;\u00a0<strong>Investigador responsable<\/strong>\u00a0Andr\u00e9 Sarto Polo;\u00a0<strong>Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 182.003,06.<br \/>\n<strong>8.<\/strong> Cine: desarrollo computacional de materiales utilizando simulaciones atom\u00edsticas, mesoescala, multif\u00edsica e inteligencia artificial para aplicaciones energ\u00e9ticas (<a href=\"https:\/\/bv.fapesp.br\/pt\/auxilios\/99836\/cine-desenvolvimento-computacional-de-materiais-utilizando-simulacoes-atomisticas-meso-escala-multi-\/?q=17\/11631-2\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">n<sup>o<\/sup>17\/11631-2<\/a>);\u00a0<strong>Modalidad<\/strong>\u00a0Centros de Investigaciones en Ingenier\u00eda (CPE);\u00a0<strong>Investigador responsable\u00a0<\/strong>Juarez Lopes Ferreira Da Silva (USP);\u00a0<strong>Inversi\u00f3n\u00a0<\/strong>R$ 4.758.140,41.<\/p>\n<p class=\"bibliografia\"><strong>Art\u00edculos cient\u00edficos<br \/>\n<\/strong>KOJIMA, A.\u00a0<em>et. al<\/em>.\u00a0<a href=\"https:\/\/pubs.acs.org\/doi\/10.1021\/ja809598r\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Organometal halide perovskites as visible-light sensitizers for photovoltaic cells<\/a>.\u00a0<strong>Journal of the American Chemical Society<\/strong>. v. 131 (17), p. 6050-1. 2009.<br \/>\nSZOSTAK, R.\u00a0<em>et al.\u00a0<\/em><a href=\"https:\/\/pubs.acs.org\/doi\/10.1021\/acs.chemrev.2c00382\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><em>In situ<\/em>\u00a0and\u00a0<em>operando<\/em>\u00a0characterizations of metal halide perovskite and solar cells: Insights from lab-sized devices to upscaling processes<\/a>.\u00a0<strong>Chemical Reviews<\/strong>. v. 123, p. 3160-236. 2023.<br \/>\nSCALON, L.<em>\u00a0et al.\u00a0<\/em><a href=\"https:\/\/pubs.acs.org\/doi\/10.1021\/jacsau.2c00151\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Improving the stability and efficiency of perovskite solar cells by a bidentate anilinium salt<\/a>.\u00a0<strong>JACS Au<\/strong>. 4 may. 2022.<br \/>\nLEMOS, H.\u00a0<em>et al.<\/em>\u00a0<a href=\"https:\/\/pubs.rsc.org\/en\/content\/articlelanding\/2023\/tc\/d3tc00022b\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Electron transport bilayer with cascade energy alignment based on Nb2O5\u2013Ti3C2 MXene\/TiO2 for efficient perovskite solar cells<\/a>.\u00a0<strong>Journal of Materials Chemistry C<\/strong>. v. 11, p. 3571-80. ene. 2023.<br \/>\nBONADIO, A.\u00a0<em>et al.<\/em>\u00a0<a href=\"https:\/\/pubs.rsc.org\/en\/content\/articlelanding\/2021\/ta\/d0ta10492b\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Entropy-driven stabilization of the cubic phase of MaPbI3 at room temperature<\/a>.\u00a0<strong>Journal of Materials Chemistry A.<\/strong>\u00a0v. 9, p. 1089-99. ene. 2023.<br \/>\nSABINO, F.\u00a0<em>et al.<\/em>\u00a0<a href=\"https:\/\/pubs.rsc.org\/en\/content\/articlelanding\/2022\/mh\/d1mh01371h\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Intrinsic doping limitations in inorganic lead halide perovskites<\/a>.\u00a0<strong>Materials Horizons<\/strong>. v. 9, p. 791-803. 2022.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Grupos brasile\u00f1os contribuyen al r\u00e1pido avance del conocimiento sobre un tipo de material prometedor para la producci\u00f3n de energ\u00eda solar 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