Estrutura Eletrônica e Relações Composição–Propriedade em Materiais com Estrutura Perovskita: Implicações Fotovoltaicas.
Perovskitas halogenadas; Células solares; Síntese e modificação estrutural; Propriedades optoeletrônicas
O crescimento da demanda energética global e as preocupações ambientais associadas às emissões de gases de efeito estufa têm intensificado a busca por fontes renováveis e sustentáveis de energia. Nesse contexto, a energia solar se destaca como alternativa estratégica, embora a tecnologia fotovoltaica baseada em silício cristalino ainda apresente limitações relacionadas ao elevado custo energético de processamento e à complexidade de fabricação. Entre as diversas opções, as perovskitas halogenadas de estrutura ABX3 têm se destacado como promissoras para células solares de nova geração, devido à elevada eficiência de conversão de potência, forte absorção óptica, bom transporte de cargas e ampla versatilidade composicional. Esta tese investiga estratégias de modificação estrutural e eletrônica em perovskitas halogenadas com potencial em aplicações fotovoltaicas, contemplando tanto sistemas à base de chumbo quanto alternativas livres de Pb. Inicialmente, foi avaliado o impacto da substituição parcial de íons em CsPbI3 e CsPbBr3 por meio de modelagem computacional baseada na Teoria do Funcional da Densidade, combinada com validação experimental. Em seguida, foi explorado perovskitas à base de manganês como alternativas ambientalmente mais sustentáveis, correlacionando composição química, estrutura cristalina e propriedades optoeletrônicas. Os resultados obtidos contribuem para uma melhor compreensão das relações entre composição e propriedade e suas implicações no desenvolvimento de materiais perovskitas para conversão de energia solar.