Painéis solares flexíveis mais próximos da realidade

Redação do Site Inovação Tecnológica

De tão leves e finas, as células solares orgânicas podem ser aplicadas até a bolhas de sabão.
[Imagem: Joel Jean/Anna Osherov]

Células solares orgânicas

Painéis solares que poderão ser aplicados como revestimentos em superfícies curvas - como a lataria de um carro - estão um passo mais perto da realidade graças a uma descoberta que desafia o pensamento convencional sobre um dos principais componentes desses dispositivos.

O avanço envolve as células solares orgânicas - à base de carbono, por isso também chamadas de células solares de plástico - que usam moléculas de corantes para absorver a luz do Sol e transformá-la em eletricidade.

Uma célula solar orgânica básica consiste em um filme fino de semicondutores orgânicos ensanduichado entre dois eletrodos, que extraem as cargas geradas na camada semicondutora.

De forma um tanto óbvia, os cientistas supõem há muito tempo que 100% da superfície de cada eletrodo deve ser eletricamente condutora para maximizar a eficiência da extração dessas cargas elétricas.

Dinesha Dabera e seus colegas da Universidade de Warwick, no Reino Unido, descobriram que, na verdade, os eletrodos das células solares orgânicas precisam ser apenas cerca de 1% condutores para serem totalmente eficazes. Para checar sua descoberta, Dabera fabricou um eletrodo 99% isolante e ele funcionou tão bem quanto um eletrodo de ouro puro.

Materiais melhores e mais baratos

Além de ser surpreendente, esta descoberta abre as portas para o uso de uma variedade de materiais compósitos na interface entre os eletrodos e as camadas de semicondutores orgânicos para melhorar o desempenho das células solares e reduzir os custos.

"Esta nova descoberta significa que compostos de nanopartículas isolantes e condutoras, como nanotubos de carbono, fragmentos de grafeno ou nanopartículas de metal, podem ter um grande potencial para essa finalidade, oferecendo desempenho aprimorado do dispositivo ou menor custo. As células solares orgânicas estão muito perto de serem comercializadas, mas ainda não chegaram lá; portanto, qualquer coisa que permita reduzir ainda mais os custos, além de melhorar o desempenho, ajudará a viabilizar isto," disse Dabera.

Bibliografia:

Artigo: An Electrode Design Rule for Organic Photovoltaics Elucidated Using a Low Surface Area Electrode
Autores: G. Dinesha M. R. Dabera, Jaemin Lee, Ross A. Hatton
Revista: Advanced Functional Materials
DOI: 10.1002/adfm.201904749