Avanços em perovskitas híbridas dehaleto: : controle de fase estrutural,alterações nadimensionalidade/morfologia eintegração de perovskita 2D paraaplicações em células solares

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Bonadio, Ariany
Orientador(a): Souza, José Antonio
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: eng
Instituição de defesa: Universidade Federal do ABC
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Link de acesso: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=126935&midiaext=81336
Resumo: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nivel Superior
id UFBC_6d1060c23bac0e2d751892956712837f
oai_identifier_str oai:BDTD:126935
network_acronym_str UFBC
network_name_str Repositório Institucional da UFABC
repository_id_str
spelling info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisAvanços em perovskitas híbridas dehaleto: : controle de fase estrutural,alterações nadimensionalidade/morfologia eintegração de perovskita 2D paraaplicações em células solares2023-11-06Souza, José AntonioBonadio, ArianyUniversidade Federal do ABCPrograma de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais AvançadosUFABCengPEROVSKITEMETHYLAMMONIUM LEAD IODIDEMAPbI3SEMICONDUCTORSSTRUCTURAL PHASE TRANSITIONSTABILITYDISSOLUTION-RECRYSTALLIZATIONMAGNETIC DOPINGTWODIMENSIONAL (2D) PEROVSKITES2D/3D PEROVSKITESPEROVSKITE SOLAR CELLSPEROVSKITASSEMICONDUTORESTRANSICAO DE FASE ESTRUTURALESTABILIDADEPROCESSO DE DISSOLUCAO-RECRISTALIZACAODOPAGEM MAGNETICAPEROVSKITAS BIDIMENSIONAIS (2D)PEROVSKITAS 2D/3DCÉLULAS SOLARES DE PEROVSKITAPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS - UFABCCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nivel SuperiorO iodeto de chumbo e metilamonio (MAPbI3) e um importante material semicondutor captador de luz com excelentes propriedades opticas e eletronicas para ser utilizado em diversos dispositivos optoeletronicos. Trabalhamos em tres aspectos cientificos importantes envolvendo MAPbI3: (1) o estudo da transicao de fase estrutural da perovskita MAPbI3 tridimensional (3D) e a estabilizacao da fase cubica em temperatura ambiente; (2) o processo de dissolucao-recristalizacao assistido por agua de MAPbI3 envolvendo mudanca na morfologia/dimensionalidade e tambem uma estrategia de dopagem magnetica; e (3) o estudo de perovskitas bidimensionais (2D) e sua aplicacao em dispositivos de celulas solares a base de perovskita. Primeiro, produzimos MAPbI3 utilizando um metodo de solucao simples. Medidas de resistividade eletrica sugerem que o mecanismo de conducao em perovskitas e governado por especies eletronicas e ionicas mistas, incluindo iodo intersticial ou impurezas de hidrogenio intersticial. Para abordar o desafio dos portadores de carga eletronica-ionica mista que podem levar a degradacao do material, sugeriu-se uma estrategia para deslocar a transicao de fase estrutural e estabilizar a fase cubica de alta simetria em temperatura ambiente por meio de um longo tratamento termico. As moleculas organicas desordenadas de alta entropia sao "congeladas" e se tornam cineticamente aprisionadas na fase cubica ate a temperatura ambiente. Nos propomos um novo diagrama de fases para esse sistema importante que combina diferentes fases estruturais em funcao da temperatura com o tempo de tratamento termico para MAPbI3. Nossos resultados proporcionam uma oportunidade unica para avaliar as propriedades fisicas das fases cubica e tetragonal do MAPbI3 a mesma temperatura, eliminando os efeitos dos fonons. Alem da resistividade eletrica mais alta, a fase cubica da perovskita apresenta um tempo de vida de portador de carga mais rapido do que a fase tetragonal e a fotoluminescencia e parcialmente suprimida, apontando para um aumento na recombinacao nao radiativa assistida por armadilhas. Em seguida, estudamos o processo de dissolucao-recristalizacao do MAPbI3 que leva a conversao de uma morfologia em forma de cubo (3D) para uma morfologia em forma de microfio (1D). Microfios monohidratados 1D sao formados primeiro durante esse processo e apresentam uma estrutura monoclinica com cadeias 1D de octaedros [PbI6]4-. E importante destacar que esses microfios podem ser revertidos para a estrutura cristalina MAPbI3 por meio de tratamento termico ou em atmosfera evacuada. As cadeias 1D sao formadas pelos ions iodeto compartilhados pelas arestas dos octaedros [PbI6]4- e sao estabilizadas pela presenca de agua e MA (metilamonio), formando grandes canais entre as cadeias. Utilizamos esse processo inovador de automontagem como uma estrategia para introduzir ions magneticos Fe3+/Fe2+ na estrutura da perovskita, gerando novas possibilidades para a dopagem e aplicacoes potenciais em dispositivos magneticos/semicondutores. A partir de calculos de primeiros principios, determinamos que os ions Fe2+ estao localizados no sitio intersticial, enquanto os ions Fe3+ sao substitucionais nos sitios de Pb. A alta mobilidade e a constante dieletrica estatica alcancadas pelos portadores de carga fotogerados no MAPbI3 sao suprimidas com a dopagem de Fe. Esses resultados sao discutidos com base em um processo de recombinacao nao radiativa assistida por fonons que e ativado pela inclusao dos ions Fe, levando a uma diminuicao do pico de emissao de fotoluminescencia. Por ultimo, o estudo se estende a sintese de perovskitas bidimensionais (2D) altamente estaveis contendo ligantes ?-conjugados e sua influencia em heteroestruturas de perovskitas 2D/3D, especialmente para aplicacoes em celulas solares de perovskita. Uma nova perovskita 2D, (TP-TEA)2MAn-1PbnI3n+1, e sintetizada usando a molecula ?- conjugada tieno-pirrol como ligante. Esse novo ligante melhora a estabilidade das perovskitas 2D, oferecendo protecao de longo prazo contra a mobilidade ionica e umidade. Tambem fabricamos heteroestruturas 2D/3D, demonstrando uma transferencia de carga mais eficiente na interface, podendo aumentar a estabilidade e o desempenho das celulas solares de perovskita.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=126935&midiaext=81336application/pdfreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2026-01-15T22:08:04Zoai:BDTD:126935Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2024-09-03T17:05:22Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
dc.title.pt.fl_str_mv Avanços em perovskitas híbridas dehaleto: : controle de fase estrutural,alterações nadimensionalidade/morfologia eintegração de perovskita 2D paraaplicações em células solares
title Avanços em perovskitas híbridas dehaleto: : controle de fase estrutural,alterações nadimensionalidade/morfologia eintegração de perovskita 2D paraaplicações em células solares
spellingShingle Avanços em perovskitas híbridas dehaleto: : controle de fase estrutural,alterações nadimensionalidade/morfologia eintegração de perovskita 2D paraaplicações em células solares
Bonadio, Ariany
title_short Avanços em perovskitas híbridas dehaleto: : controle de fase estrutural,alterações nadimensionalidade/morfologia eintegração de perovskita 2D paraaplicações em células solares
title_full Avanços em perovskitas híbridas dehaleto: : controle de fase estrutural,alterações nadimensionalidade/morfologia eintegração de perovskita 2D paraaplicações em células solares
title_fullStr Avanços em perovskitas híbridas dehaleto: : controle de fase estrutural,alterações nadimensionalidade/morfologia eintegração de perovskita 2D paraaplicações em células solares
title_full_unstemmed Avanços em perovskitas híbridas dehaleto: : controle de fase estrutural,alterações nadimensionalidade/morfologia eintegração de perovskita 2D paraaplicações em células solares
title_sort Avanços em perovskitas híbridas dehaleto: : controle de fase estrutural,alterações nadimensionalidade/morfologia eintegração de perovskita 2D paraaplicações em células solares
author Bonadio, Ariany
author_facet Bonadio, Ariany
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Souza, José Antonio
dc.contributor.author.fl_str_mv Bonadio, Ariany
contributor_str_mv Souza, José Antonio
description Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nivel Superior
publishDate 2023
dc.date.issued.fl_str_mv 2023-11-06
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=126935&midiaext=81336
url http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=126935&midiaext=81336
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do ABC
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFABC
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do ABC
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFABC
instname:Universidade Federal do ABC (UFABC)
instacron:UFABC
instname_str Universidade Federal do ABC (UFABC)
instacron_str UFABC
institution UFABC
reponame_str Repositório Institucional da UFABC
collection Repositório Institucional da UFABC
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1854475891465256960

Registros relacionados