Célula solar agora gera energia também de pingos de chuva

Redação do Site Inovação Tecnológica 

Faça chuva ou faça sol, esta célula solar-pluvial gera eletricidade. [Imagem: Yuqiang Liu et al. - 10.1021/acsnano.8b00416]

Energia do Sol e da chuva

Apesar dos inúmeros avanços nas células solares, uma coisa permanece constante: dias chuvosos e nublados significam uma queda certa na quantidade de eletricidade gerada.

Mas, e se usarmos a força mecânica das gotas da chuva para gerar energia quando as células fotovoltaicas não conseguem funcionar?

A ideia não é tão original, e vários pesquisadores já tentaram adicionar um pseudocapacitor ou um nanogerador triboelétrico (TENG) a uma célula solar fotovoltaica, criando um dispositivo que gera energia sob sol ou sob chuva. Mas esses dispositivos geralmente são complicados de fabricar e são volumosos, atrapalhando as células solares nos dias claros.

Agora, Yuqiang Liu, da Universidade Soochow, na China, desenvolveu um sistema híbrido de colheita de energia que produz eletricidade das gotas das chuvas sem atrapalhar a geração de eletricidade nos dias de sol.

O avanço foi possível graças ao uso de polímeros orgânicos para otimizar o nanogerador e a célula solar. [Imagem: Yuqiang Liu et al. - 10.1021/acsnano.8b00416]

Célula solar-pluvial

Liu traçou sulcos em filmes finos de dois polímeros condutores bem conhecidos da eletrônica orgânica e das células solares de plástico - PDMS e PEDOT:PSS - e os colocou sobre um painel solar.

A adição das texturas ao PDMS (polidimetilsiloxano) aumentou o desempenho do nanogerador quando ele é acionado pelas gotas de chuva.

A camada texturizada de PEDOT:PSS (polietilenodioxitiofeno: poliestirenosulfonato), por sua vez, atuou como um eletrodo tanto para o nanogerador como para a célula solar. Colocado entre os dois dispositivos, o material conduziu a energia do nanogerador para a célula solar.

Como os polímeros são transparentes, a célula solar continua gerando energia da luz do Sol em seu potencial máximo, ao mesmo tempo aproveitando as gotas de chuva.

Liu afirma que este design simples demonstra um novo conceito de colheita de energia durante várias condições climáticas que pode ajudar a eliminar o problema da intermitência da energia solar.

Bibliografia:

Integrating a Silicon Solar Cell with a Triboelectric Nanogenerator via a Mutual Electrode for Harvesting Energy from Sunlight and Raindrops
Yuqiang Liu, Na Sun, Jiawei Liu, Zhen Wen, Xuhui Sun, Shuit-Tong Lee, Baoquan Sun
ACS Nano
DOI: 10.1021/acsnano.8b00416