Nova célula solar transparente bate recorde de eficiência

Tecnologia: Seg, 31 de Agosto de 2020, 15:00:00

Desenvolvida pela Universidade de Michigan, nos EUA, ela chega a 8,1% de eficiência e 43,3% de transparência; se instaladas em janelas, elas poderiam transformar prédios em usinas elétricas

Pesquisadores da Universidade de Michigan, nos EUA, bateram o recorde de eficiência em células solares transparentes, que poderão um dia substituir o vidro convencional nas janelas de prédios, transformando-os em verdadeiras usinas elétricas.

"Janelas, que cobrem a fachada de todos os prédios, são um local ideal para células solares orgânicas, pois elas oferecem algo que o silício não pode oferecer, que é uma combinação de eficiência e transparência à luz visível muito altas", diz Stephen Forrest, professor de engenharia na universidade e líder da pesquisa.

As novas células são feitas com compostos orgânicos (à base de carbono) em vez do tradicional silício e tiveram eficiência de 8,1%, com transparência de 43,3%. Mas apesar de transparentes elas têm um tom ligeiramente verde-acinzentado, como em alguns óculos de sol ou janelas de carros.

"O novo material que desenvolvemos, e a estrutura do dispositivo que criamos, tinha que equilibrar múltiplos aspectos para oferecer boa absorção de luz, voltagem e corrente elevadas, baixa resistência e transparência com tonalidade neutra ao mesmo tempo", diz Yongxi Li, assistente de pesquisa em engenharia elétrica e ciência da computação na Universidade.

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O material é uma combinação de moléculas orgânicas projetadas para serem transparentes à luz visível, mas absorver o infravermelho, uma parte do espectro que é invisível para nós (que a percebemos como calor) mas é responsável por muito da energia na luz do Sol. Além disso, os pesquisadores desenvolveram revestimentos ópticos para aumentar a geração de energia a partir do infravermelho e a transparência à luz visível, características que normalmente competem uma com a outra.

A versão da célula com coloração neutra foi feita usando um eletrodo composto por óxido de índio e estanho (ITO, Indium Tin Oxide). Um eletrodo à base de prata aumenta a eficiência para 10,8% e a transparência para 45,8%, mas o tom esverdeado mais intenso pode não ser adequado para uso em janelas.

Segundo os pesquisadores, ambas as versões podem ser produzidas em escala, usando materiais que são menos tóxicos que outras células solares transparentes. As células orgânicas também podem ser adaptadas para diferentes latitudes, tirando proveito do fato que elas são mais eficientes quando a luz solar as atinge em um ângulo perpendicular. Elas podem ser colocadas entre os painéis de janelas duplas.

Forrest e sua equipe estão trabalhando em várias melhorias para a tecnologia, com o objetivo de atingir um nível de utilização de luz em 7% e aumentar a vida útil das células para cerca de 10 anos. Eles também investigam o impacto econômico da instalação de janelas com células solares transparentes em prédios novos e já existentes.

Por Rafael Rigues, Portal Olhar Digital, publicada em 21/08/2020.