Células solares duplas são as mais eficientes já fabricadas

Redação do Site Inovação Tecnológica - 16/07/2007

Cientistas norte-americanos e coreanos, trabalhando conjuntamente, conseguiram desenvolver uma nova técnica de fabricação de células solares plásticas que poderá dar um verdadeiro impulso no aproveitamento da energia solar para a geração de eletricidade, graças à diminuição dos custos dos painéis solares.

Células solares em série

No novo processo, ao invés de utilizar uma única célula solar como bloco básico, os pesquisadores descobriram como fabricar uma célula solar dupla, ligando as duas em série (in tandem), um esquema no qual as duas células funcionam de forma cooperativa, capturando maior quantidade de energia do Sol.

Todos os painéis solares fotovoltaicos são formados por ligações em série e em paralelo de inúmeras células solares individuais. A diferença agora é que cada "célula solar individual" é, na verdade, uma célula solar dupla.

As novas células solares em série são formadas por duas células solares multicamadas, cada uma com diferentes características de absorção da luz, o que permite que o conjunto aproveite uma faixa maior do espectro da luz que incide sobre elas.

O processo de fabricação gera cada uma das camadas das células a partir de uma solução de materiais semicondutores normais, sem tratamento especial e em larga escala. A solução é formada por polímeros e derivativos de fulerenos.

Óxido de titânio

O segredo da célula solar dupla está em uma camada transparente de óxido de titânio (TiOx) que individualiza e, ao mesmo tempo, conecta a célula dianteira com a célula traseira. A camada de TiOx funciona como uma camada de coleta e transporte de elétrons para a primeira célula e como um substrato para que a segunda célula possa ser construída.

O primeiro protótipo apresentou uma eficiência de aproveitamento da luz solar de 6,5%, gerando até 200 miliwatts de potência por centímetro quadrado de painel solar. Mesmo sendo um dos melhores resultados em termos de eficiência de células solares de materiais orgânicos, os cientistas afirmam ser possível melhorar muito, porque até agora eles estavam preocupados unicamente com a avaliação de funcionamento da arquitetura de células solares em série.

Células solares plásticas

Do lado norte-americano, os pesquisadores foram coordenados pelo Dr. Alan Heeger, um dos três ganhadores do Prêmio Nobel de Química em 2000, justamente pela descoberta e desenvolvimento dos polímeros condutores, que agora foram utilizados na nova célula solar.

Como são finas e flexíveis, as células solares plásticas duplas podem ser fabricadas sobre grandes áreas por um processo de baixo custo semelhante à impressão.

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