Células solares têm ganho de 60% graças a nanopartículas de silício

Redação do Site Inovação Tecnológica - 10/09/2007

Recobrir a superfície das células solares fotovoltaicas tradicionais com uma película de nanopartículas de silício aumenta sua eficiência em até 60%, reduz o calor gerado e aumenta a vida útil das células.

Nanopartículas de silício

As nanopartículas são feitas do mesmo material do qual são fabricadas as células solares - o silício. Ocorre que, quando reduzidas a dimensões submicroscópicas, na faixa de poucos nanômetros de diâmetro, as nanopartículas de silício fluorescem em diversas cores, dependendo do seu tamanho, o que altera sua interação com a luz.

Em um filme de 1 nanômetro de espessura, as nanopartículas fluorescem na cor azul. O ganho é enorme na faixa ultravioleta, mas chega a apenas 3 por cento na faixa visível do espectro. Aumentando o tamanho das nanopartículas para 2,85 nanômetros é possível alcançar um ganho de 10% na faixa visível do espectro eletromagnético e o ganho na faixa do ultravioleta sobe para 67%.

Transporte de cargas elétricas

"Nossos resultados apontam para função significativa para o transporte de cargas através do filme e retificação na interface com as nanopartículas," afirma o pesquisador Munir Nayfeh, da Universidade de Illinois, Estados Unidos. O que significa que os ganhos advêm da elevação da tensão e não da corrente.

Nas células solares convencionais a luz ultravioleta ou é filtrada ou é absorvida pelo silício, gerando calor, não eletricidade. Esse calor adicional reduz a eficiência e pode diminuir a vida útil das células solares.

A aplicação da nova tecnologia é simples e poderá ser incorporada às linhas de produção atuais de células solares. As nanopartículas devem ser diluídas em álcool isopropílico, que é então aspergido sobre as células solares. Quando o álcool evapora, as nanopartículas ficam firmemente incorporadas sobre a superfície.

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