Os detectores diretos de raios X são cada vez mais vitais no diagnóstico médico devido à sua alta resolução energética e integração de sistemas. Nos últimos anos, as perovskitas de haleto livre de metal (MFPs) têm ganhado destaque por sua ajustabilidade estrutural e biocompatibilidade. No entanto, os dispositivos existentes frequentemente requerem altas tensões de operação para aumentar a eficiência da utilização da portadora, o que pode causar danos aos cristais e migração de íons, limitando suas aplicações.
A equipe de pesquisa liderada pelo Prof. Jin Zhiwen, da Escola de Física da Universidade de Lanzhou, projetou uma série de novos materiais para MFPs, regulando estrategicamente as estruturas iônicas em diferentes sítios da rede. Essa abordagem otimiza as interações internas do cristal, melhorando significativamente a estabilidade do dispositivo sob altos campos elétricos e radiação intensa (conforme documentado emAngew. Química Int. Ed.2022, 2023;Adv. Mater.2023;Nano Lett.2023;npj Elétron Flexível.2024).
Recentemente, a equipe propôs umaestratégia de detecção autoalimentadaAproveitando o efeito fotovoltaico em massa (BPVE). Ao reduzir a simetria dos cátions no sítio A, eles induziram a polaridade do cristal para aumentar os campos de polarização internos, permitindo a separação e coleta eficientes de portadores sem tensão externa. O dispositivo resultante alcançou sensibilidade ultra-alta com polarização de 0 V e foi pioneiro em um esquema de computação de sensor "in" para sistemas de raios X de alto desempenho. Essas descobertas foram publicadas emMateriais Avançados(2025,37, 2502335).
Imagens de tensão de circuito aberto implícita baseadas em fotoluminescência para testes de células solares de perovskita no local
Uma equipe da Universidade de New South Wales (UNSW) desenvolveu um método sem contato para monitorar células solares de perovskita (PSCs) ao ar livre usandoimagem de fotoluminescência (PL)emapeamento de tensão de circuito aberto implícita (iVOC). Essa abordagem permite a análise espacial em tempo real da degradação do desempenho sob luz solar natural — uma inovação na geração de imagens quantitativas de iVOC em ambientes externos.
A imagem PL tradicional requer ambientes escuros para evitar a interferência da luz ambiente. Em contraste, esta técnica utiliza a luz solar como fonte de excitação e um filtro passa-banda estreito (BPF) para isolar os sinais PL. A equipe a validou em minimódulos de 5 cm × 5 cm e células de 0,06 cm² (eficiência de 20%) em Sydney, alcançando<5% de erro iVOCpor meio de calibração de BPF único. A configuração de baixo custo inclui uma câmera CMOS astronômica, lentes industriais e filtros ópticos prontos para uso.
De acordo com o pesquisador principal Félix Gayot, este método fornece insights espaciais sobre mecanismos de degradação (por exemplo, alterações na resistência de contato, recombinação não radiativa) que o monitoramento externo convencional (eficiência, fator de preenchimento) não consegue capturar. Trabalhos futuros estenderão a técnica para energia fotovoltaica concentrada (CPV) e células solares tandem.
Parceria apoiada por Bill Gates estabelece recorde mundial de eficiência solar de perovskita
O Laboratório Nacional de Energia Renovável dos EUA (NREL) e a CubicPV, financiada por Bill Gates, alcançaram umrecorde de eficiência certificada de 24,0%para um micromódulo fotovoltaico de perovskita. Este marco representa um passo crucial rumo à industrialização da tecnologia solar de terceira geração.
Os materiais de perovskita oferecem vantagens sobre o silício:custos de fabricação mais baixos,flexibilidade levee um limite teórico de eficiência de 33%. O micromódulo utiliza células interconectadas para equilibrar alta eficiência com escalabilidade em grandes áreas — um desafio para a comercialização de perovskita. Inovações em deposição de filmes finos e design de interface sustentaram esse avanço.
Globalmente, a pesquisa sobre perovskita está se acelerando:
China: Universidade de Hainan (eficiência de 27,32%), Universidade de Nanquim (28,2% para células tandem totalmente de perovskita).
Aplicações: Energia fotovoltaica integrada em edifícios (BIPV), eletrônicos vestíveis e energia fotovoltaica integrada em veículos.
Com fabricação otimizada, as perovskitas podem reduzir os custos do sistema e expandir a adoção de energia renovável.
