Primeira célula solar metal-orgânica é elástica

Redação do Site Inovação Tecnológica - 26/06/2015

As células solares orgânicas feitas de estruturas metal-orgânicas são altamente eficientes na produção de portadoras de carga.
[Imagem: Bild Woell/KIT]

Estruturas metal-orgânicas

Pesquisadores alemães construíram uma célula solar elástica, que poderá ser usada para fabricar painéis solares flexíveis e esticáveis.

A ideia é aplicar esses painéis solares flexíveis em tecidos e roupas - para alimentar os computadores de vestir e recarregar celulares e tablets - e em objetos que possam sofrer deformações.

"Nós abrimos uma nova porta para uma nova sala," entusiasma-se o professor Christof Woll, do Instituto de Tecnologia Karlsruhe.

A nova célula solar foi fabricada com estruturas metal-orgânicas, ou MOF (metal-organic framework), materiais altamente porosos formados por dois elementos básicos - átomos metálicos e moléculas orgânicas.

Já são conhecidos mais de 20.000 MOFs, explorados principalmente em pesquisas para armazenamento e separação de gases, devido à sua elevada porosidade. As dimensões desses poros podem ser controladas ajustando a composição do material.

Bandas de condução indiretas?

A novidade agora é o uso de porfirinas, moléculas sensíveis à luz já usadas em antenas de luz biológicas e mesmo em células solares plasmônicas.

Na natureza, as porfirinas compõem corantes orgânicos importantes na fotossíntese e na hemoglobina, por exemplo, convertendo luz em energia química.

Na célula solar MOF, a porfirina libera suas cargas elétricas no material, mas o elevado rendimento apresentado ainda exigirá melhores explicações - os pesquisadores suspeitam da geração de bandas de condução eletrônica indiretas, um elemento importante na geração fotovoltaica, mas colocam essa ideia na forma de uma pergunta.

Ainda assim, a equipe prevê que será possível melhorar ainda mais o rendimento dessa nova classe de células solares orgânicas injetando nos poros do material compostos que capturem e liberem elétrons.

"Esta nova aplicação das estruturas metal-orgânicas está apenas no começo. O final dessa linha de desenvolvimento está longe de ser alcançado," prevê o professor Woll.

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