quinta-feira, 26 de julho de 2012

Células solares transparentes viabilizam janelas que geram energia

2012.

Redação do Site Inovação Tecnológica - 23/07/2012

Novos condutores elétricos transparentes permitiram a substituição quase total dos compostos ITO, mantendo a elevada transparência da célula solar. [Imagem: ACS Nano]

Janelas inteligentes

Uma nova célula solar transparente poderá permitir que as janelas dos edifícios e casas gerem energia, como vem sendo proposto há algum tempo, mas sem perderem a característica essencial de permitir que as pessoas vejam do lado de fora.

Trata-se de uma célula solar polimérica - de plástico - que produz eletricidade absorvendo a luz infravermelha, e não a luz visível.

Isso permite que célula solar de plástico alcance uma transparência de quase 70%.

"Isso abre a possibilidade de usar as células solares de polímeros transparentes como componentes que poderão ser adicionados a equipamentos eletrônicos portáteis, janelas inteligentes, painéis fotovoltaicos incorporados em edifícios e várias outras aplicações," disse o Dr. Yang Yang, coordenador da pesquisa.

O Dr. Yang é um dos pioneiros nesse campo, tendo criado algumas das primeiras células solares de plástico feitas de "materiais comuns", passíveis de fabricação em larga escala.

Células solares poliméricas

Têm sido feitas várias tentativas no sentido de dar transparência às células solares PSC ("Polymer Solar Cells").

Essas demonstrações, contudo, têm resultado em baixa transparência ou em perda de eficiência da célula solar porque os materiais fotovoltaicos poliméricos e os materiais condutores dos eletrodos - usados para transferir a eletricidade para fora da célula - não podem ser alocados de forma otimizada.

A equipe do professor Yang encontrou literalmente uma solução, uma forma de misturar os componentes fotovoltaicos em forma líquida, aplicando-os sobre o plástico por um sistema de impressão de alta qualidade.

Usando apenas elementos fotoativos sensíveis à luz infravermelha, preservou-se quase totalmente a transparência do plástico que serve de base para a célula solar.

Fios transparentes

Outro avanço foi a construção de elementos condutores transparentes compostos de uma mistura de nanofios de prata e nanopartículas de dióxido de titânio, em substituição aos eletrodos metálicos usados até agora, que não são transparentes.

Com essa combinação, obteve-se uma eficiência na conversão da radiação solar em eletricidade de 4% - muito bom para o segmento das células solares orgânicas.

Esses fios condutores transparentes são muito mais baratos do que, por exemplo, os compostos ITO, usados em telas sensíveis ao toque - que puderam ser substituídos quase totalmente. Isso vai na direção proposta pelo pesquisador de trabalhar com materiais menos exóticos.

Mas se ele conseguir encontrar um substituto para a prata poderá tornar suas células solares de plástico, além de transparentes e eficientes, também mais baratas.

Bibliografia:

Visibly Transparent Polymer Solar Cells Produced by Solution Processing

Chun-Chao Chen, Letian Dou, Rui Zhu, Choong-Heui Chung, Tze-Bin Song, Yue Bing Zheng, Steve Hawks, Gang Li, Paul S. Weiss, Yang Yang

ACS Nano

Vol.: Article ASAP

DOI: 10.1021/nn3029327