Um grupo de cientistas canadenses criou a primeira célula de duas camadas solares composta de nanopartículas de absorção de luz, conhecidos como pontos quânticos – CQD. TEEEm
Pontos quânticos podem ser sintonizados para absorver diferentes partes do espectro solar, variando seu tamanho e são considerados como uma opção promissora para baixar os custos de células solares.
Um ponto importante é que as nanopartículas podem ser pulverizado sobre superfícies praticamente como se aplica uma spray para pinturas em geral.
Contudo, células com base em CQD têm sido muito ineficientes para ser produzidas comercialmente em larga escala.
Ao descobrir uma maneira de combinar dois tipos diferentes de pontos quânticos em uma célula solar, os pesquisadores criaram a real possibilidade de fazer tais células muito mais eficientes.
Células solares convencionais são ajustadas para converter em eletricidade a luz de apenas um comprimento de onda , o resto do espectro solar não é aproveitado, ou é convertido de forma ineficiente.
Para aproveitar uma maior percentagem da energia na luz solar, os fabricantes às vezes empilham ou juntam materiais projetados para capturar as diferentes partes do espectro.
Uma célula de duas camadas, chamada de célula de junção em série, pode teoricamente, atingir 42 por cento de eficiência, em comparação com uma eficiência máxima teórica de 31 por cento para as células com uma única camada.
Nesta nova célula uma camada de pontos quânticos está sintonizada para captar a luz visível e outra para capturar a luz infravermelha. Os pesquisadores também descobriram uma maneira de reduzir a resistência elétrica entre as camadas, um problema que pode limitar a potência de saída de uma célula de duas camadas.
Eles introduziram uma camada de transição, composta por quatro filmes de óxidos de metais diferentes, que mantém a resistência baixa, afirmou um dos pesquisadores que liderou a pesquisa.
Os cientistas escolheram óxidos transparentes para essa camada, permitindo que a luz passe por eles para o fundo da célula.
O resultado, descrito esta semana na revista Nature Photonics, é uma célula de junção em série, que capta uma ampla gama do espectro da luz e tem uma eficiência de 42 por cento podendo teoricamente ir mais além.
Os cientistas afirmaram que a tecnologia pode ser usada para fazer células multicamadas de pontos quânticos, como tripla-camadas e até mesmo camadas quádruplas, o que poderia ser ainda melhor.
O mais importante é que ao capturar uma gama tão ampla de ondas de luz – mais ampla do que as normais células solares – células solares CQD podem, em princípio, chegar acima de 42 por cento de eficiência.
As células solares atuais são limitadas a um máximo de 31 porcento de eficiência. Na realidade, as células solares que estão nos telhados das casas e em produtos eletrônicos têm de 14 a 18 por cento de eficiência.
Os pesquisadores esperam que nos próximos anos, as células solares CQD possam ser integradas facilmente em tintas e nos equipamentos eletrônicos usados atualmente.
