Células solares de perovskita vieram para ficar

Redação do Site Inovação Tecnológica - 23/10/2013

As células solares de perovskitas são muito finas - cerca de 300 nanômetros, contra 150 micrômetros das células de silício - o que lhes dá flexibilidade e transparência.
[Imagem: Boshu Zhang/Wong Choon/Lim Glenn/Mingzhen Liu]

Organometálicas e secas

Elas não são ainda tão eficientes quanto a célula solar mais eficiente do mundo, mas têm outras vantagens.

O novo dispositivo pertence a uma categoria emergente de células solares cristalinas feitas com uma classe de semicondutores chamados perovskitas.

Sua grande vantagem é que, a exemplo das células solares orgânicas - tipo DSC -, as células solares de perovskita são construídas sobre substratos plásticos, o que lhes dá flexibilidade e um bom nível de transparência - com a grande vantagem de que são totalmente de estado sólido.

Com uma taxa de conversão de 15%, a nova célula solar criada por pesquisadores da Universidade de Oxford, no Reino Unido, iguala o recorde da categoria alcançado há pouco mais de um mês pela equipe do professor Michael Gratzel:

• Célula solar de plástico já compete com células de silício

O fato de que duas equipes tenham atingido marcas virtualmente idênticas mostra que a família das perovskitas não entrou no campo das células solares para brincadeiras.

E a arquitetura mais simples da célula solar de perovskita significa que ela pode ser produzida em larga escala a um custo baixo, já que o processo de deposição química usado na sua fabricação é compatível com as técnicas usadas pela indústria.

Células solares de perovskitas

Os semicondutores da classe conhecida como trialetos organometálicos de perovskita têm a fórmula (CH3NH3)PbX3, onde o X pode ser iodo, bromo ou cloro - o nome desses compostos é uma homenagem ao mineralogista russo Lev Perovski [1792-1856].

Eles começaram a ser utilizados como componentes de coleta de luz em células solares sensibilizadas por corante (DSC) apenas em 2009. Nestes dispositivos, as perovskitas são aplicadas como revestimento sobre uma superfície de uma película fina de nanopartículas de dióxido de titânio (TiO2).

Logo os pesquisadores se deram conta de que as perovskitas não servem apenas para coletar a luz, desempenhando também o papel de portadoras das cargas coletadas, o que permitiu eliminar a parte "molhada" das células solares sensibilizadas por corante - justamente o elo frágil dessa tecnologia.

Nestas células solares de perovskitas de última geração, a perovskita é simplesmente prensada entre os eletrodos de elétrons (cargas negativas) e de lacunas (cargas positivas), a mesma configuração utilizada nas células solares planares convencionais.

A grande vantagem é que elas são muito finas - cerca de 300 nanômetros, contra 150 micrômetros das células de silício - o que lhes dá flexibilidade e transparência.

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