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Como a passivação com carboxilatos de chumbo levou módulos de perovskita a 22% de eficiência
Publicado online na Nature em 12 de agosto de 2026, o estudo apresentou um módulo de perovskita de junção simples com 0,72 m², 22,0% de eficiência certificada em área total e 158,4 W de potência em regime estacionário. O processo combinou 2 metoxietanol, 1,3 dioxolano e dimetilsulfóxido (DMSO) com cristalização assi...
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Resposta de pesquisa
Principais conclusões
- Publicado online na Nature em 12 de agosto de 2026, o estudo apresentou um módulo de perovskita de junção simples com 0,72 m², 22,0% de eficiência certificada em área total e 158,4 W de potência em regime estacionário.
- O processo combinou 2 metoxietanol, 1,3 dioxolano e dimetilsulfóxido (DMSO) com cristalização assistida por vácuo, formando uma camada superficial rica em iodeto de formamidínio antes da aplicação dos carboxilatos de...
- Um módulo menor, com 810 cm² de área de abertura, atingiu 24,0% de eficiência certificada.
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A equipe da Universidade de Nanjing liderada por Xiao Ke e Hairen Tan, em colaboração com a Renshine, relatou um avanço importante na ampliação de módulos fotovoltaicos de perovskita. Em artigo publicado online na Nature em 12 de agosto de 2026, os pesquisadores descreveram uma estratégia de passivação com carboxilatos de chumbo que produziu um módulo de junção simples com 0,72 m², 22,0% de eficiência certificada em área total e 158,4 W de potência elétrica em regime estacionário. 10
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O resultado é relevante porque enfrenta um dos principais desafios da tecnologia: transformar células pequenas de laboratório em módulos grandes, uniformes e compatíveis com testes formais de confiabilidade. Ao mesmo tempo, as evidências fornecidas sustentam com mais clareza os resultados de eficiência, potência e qualificação do módulo do que algumas das comparações mais amplas sobre desempenho em campo e durabilidade.
O processo: solventes ternários e cristalização assistida por vácuo
A fabricação começou com uma formulação precursora baseada em três solventes:
- 2-metoxietanol;
- 1,3-dioxolano;
- dimetilsulfóxido (DMSO).
Esse sistema foi combinado com cristalização assistida por vácuo para formar o filme de perovskita. Segundo o relato da Universidade de Nanjing, o processo criou espontaneamente na superfície uma camada enriquecida em iodeto de formamidínio (FAI), descrita como uma camada de base protetora. Em seguida, os pesquisadores aplicaram carboxilatos de chumbo como passivadores de superfície. 1
A estratégia tem, portanto, duas etapas: o sistema de solventes e a cristalização preparam a superfície do filme, enquanto o tratamento com carboxilato de chumbo busca passivar defeitos e melhorar a interface entre a perovskita e as camadas adjacentes de transporte de carga. Entre os materiais usados está o dioleato de chumbo, representado por Pb(OA)₂. 5
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Eficiência e potência dos módulos
O estudo apresentou dois resultados principais em módulos de áreas diferentes:
- 24,0% de eficiência certificada de conversão de energia em um módulo com 810 cm² de área de abertura.
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- 22,0% de eficiência certificada em área total em um módulo de 0,72 m², com dimensões de 1,2 m por 0,6 m.
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O módulo de 0,72 m² também alcançou 158,4 W de potência elétrica em regime estacionário sob condições padrão de teste. 5
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A diferença entre área de abertura e área total é importante. Os 24,0% correspondem à área de abertura do módulo menor, enquanto os 22,0% se referem à área total do módulo maior. Como são métricas distintas, elas não devem ser tratadas como se fossem diretamente equivalentes.
Por que a passivação é importante em módulos grandes
Filmes de perovskita podem conter defeitos e interfaces quimicamente vulneráveis, favorecendo a recombinação de cargas e a perda de desempenho. Em uma célula pequena, é mais fácil aplicar uma camada de tratamento uniforme. Fazer isso em uma superfície próxima de um metro quadrado é consideravelmente mais difícil.
Os relatos disponíveis descrevem os carboxilatos de chumbo como quimicamente diferentes dos passivadores convencionais à base de amônio. Em vez de apenas formar uma cobertura superficial, eles teriam reagido com a superfície da perovskita e formado ligações químicas. As mesmas fontes afirmam que a abordagem melhorou o alinhamento energético da interface, o transporte de cargas e a uniformidade do tratamento em módulos de grande área. 15
Essas características oferecem uma explicação plausível para a capacidade de ampliação do processo. No entanto, os trechos de fonte fornecidos não apresentam uma comparação quantitativa completa com passivadores de haletos de amônio, nem uma série detalhada de valores de degradação medida separadamente sob umidade, calor, iluminação contínua e ciclos térmicos. A evidência mais sólida é, portanto, o desempenho demonstrado do módulo e sua qualificação em testes de confiabilidade — não uma prova abrangente de superioridade em todas as condições de estresse.
Durabilidade e testes de confiabilidade
Segundo os relatos, os módulos foram aprovados nas sequências completas de testes de confiabilidade da IEC 61215 e da IEC 61730. A IEC 61215 é usada na qualificação de projeto e confiabilidade de módulos fotovoltaicos, enquanto a IEC 61730 trata principalmente de requisitos de segurança. Essa aprovação amplia a importância do resultado para além de uma simples medição de eficiência. 1
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Uma das fontes informa que os módulos mantiveram 96% da eficiência inicial após 2.200 horas de rastreamento no ponto de máxima potência. 4 O dado é um indicador útil de durabilidade, mas o material fornecido não detalha todas as condições do teste nem permite uma comparação direta com um módulo convencional de silício submetido exatamente ao mesmo protocolo.
O que os dados mostram — e o que ainda não comprovam
Alguns relatos afirmam que demonstrações em usinas terrestres produziram mais energia por unidade de capacidade do que módulos de silício cristalino instalados no mesmo local. 11
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Ainda assim, as evidências disponíveis não permitem verificar a comparação detalhada solicitada para o período de março a maio de 2026 entre uma instalação de 1 MW de perovskita e outra de 3,5 MW de silício. Também não foram fornecidos os valores mensais de geração por unidade de capacidade nem uma análise quantitativa que mostre como eventual vantagem variou com a temperatura e a intensidade da luz.
A conclusão mais segura é restrita: as fontes relatam evidências de geração em campo favoráveis aos módulos de perovskita quando a comparação é feita por unidade de capacidade, mas não há dados subjacentes suficientes para confirmar toda a comparação mês a mês ou sua relação específica com as condições meteorológicas.
O lugar do resultado na evolução da tecnologia
O artigo da Nature deve ser entendido principalmente como um marco de fabricação e integração de módulos de grande área. Seu resultado não é diretamente comparável a todos os recordes obtidos em células menores, dispositivos tandem ou módulos avaliados com definições diferentes de área.
As informações fornecidas também não verificam a comparação com um resultado anterior de 17,2% publicado na Science. Da mesma forma, não confirmam o suposto recorde certificado de 28,04% para uma célula tandem de perovskita e orgânica atribuído à Academia Chinesa de Ciências. Essas afirmações devem ser consideradas não confirmadas neste conjunto de evidências, e não incorporadas automaticamente à importância do resultado atual.
Em resumo
A equipe de Nanjing e a Renshine combinaram um sistema de solventes formado por 2-metoxietanol, 1,3-dioxolano e DMSO, cristalização assistida por vácuo e passivação com carboxilatos de chumbo para fabricar um módulo de perovskita de 0,72 m², com 22,0% de eficiência certificada em área total e 158,4 W de potência em regime estacionário. Um módulo menor chegou a 24,0% de eficiência certificada, e os dispositivos teriam passado pelos testes IEC 61215 e IEC 61730. 1
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O trabalho representa, assim, um avanço expressivo na direção de módulos de perovskita em escala métrica. Já as alegações mais amplas sobre degradação comparativa, geração em campo, influência da temperatura e da irradiância, recordes anteriores e dispositivos tandem exigem o artigo completo ou dados primários adicionais para serem apresentadas com o mesmo grau de confiança.
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Publicado online na Nature em 12 de agosto de 2026, o estudo apresentou um módulo de perovskita de junção simples com 0,72 m², 22,0% de eficiência certificada em área total e 158,4 W de potência em regime estacionário.
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O que devo fazer a seguir na prática?
Um módulo menor, com 810 cm² de área de abertura, atingiu 24,0% de eficiência certificada.