Descoberto novo material para célula solar de alto desempenho

Redação do Site Inovação Tecnológica - 03/04/2024

Selecionado de uma biblioteca de 40.000 candidatos, o material foi sintetizado e testado em laboratório.
[Imagem: Zhenkun Yuan et al. - 10.1016/j.joule.2024.02.017]

Absorvedor solar

Cientistas relataram a descoberta de um material inteiramente novo para fabricar absorvedores solares, a parte central de uma célula solar que transforma luz em eletricidade. Além de apresentar um alto desempenho, o composto é estável em condições ambiente e abundante na Terra.

Zhenkun Yuan e colegas da Universidade Dartmouth, nos EUA, usaram um método exclusivo de triagem computacional para avaliar rapidamente aproximadamente 40.000 materiais candidatos conhecidos, identificando o melhor deles. Seria impraticável fazer o mesmo em escala de laboratório, testando um por um experimentalmente - só os selecionados foram testados.

"Estamos construindo uma base de dados de materiais conhecidos há muito tempo - tanto naturais como produzidos pelo homem," explicou o professor Geoffroy Hautier.. "Isso está nos dando a capacidade de examinar e tomar decisões rapidamente sobre o que pode ou não ser útil. Não fomos capazes de avaliar a estabilidade, mas poderíamos reduzi-la a aproximadamente 20 materiais solares razoáveis - entre os milhares e milhares de possibilidades - e depois de conversar com nossos colegas, tivemos a sensação de que este seria estável."

Zintl

O material é um composto de bário, cádmio e fósforo (BaCd₂P₂), nenhum deles considerado um elemento crítico em termos de disponibilidade, e é estável no ar e na água.

"Este é o primeiro exemplo no campo da energia fotovoltaica onde um novo material foi descoberto através deste tipo de abordagem com acompanhamento experimental," disse Hautier. "A maioria das pessoas estuda um ou dois materiais de cada vez, e nós analisamos quarenta mil."

A equipe planeja continuar a melhorar as ferramentas para uma triagem ainda melhor, bem como explorar toda a família de materiais que eles chamam de "Zintls", o que pode levar a melhorias e otimizações do material descoberto - uma fase Zintl é o produto de uma reação entre um grupo metal alcalino ou alcalino terroso e um metal do grupo principal ou metaloide.

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