Nanotextura de pervoskita e silício pode tornar painéis solares mais eficientes

Nanotextura de pervoskita e silício pode tornar painéis solares mais eficientes

Por Wyllian Torres | Editado por Douglas Ciriaco | 05 de Agosto de 2021 às 16h02
photocreo/Envato

Um novo modelo de placas solares com superfície nanotexturizada composta de perovskita e silício poderia aumentar a eficiência das celulares solares de próxima geração, além de reduzir a quantidade de energia solar que se perde por conta da reflexão. O design com uma superfície áspera pode atingir uma capacidade de conversão de energia acima de 29%, mas os pesquisadores acreditam que novas técnicas de fabricação possam melhorar ainda mais o desempenho.

O projeto foi apresentado pelo pesquisador Philipp Tockhorn, da Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB), durante o congresso virtual OSA Advanced Photonics, que aconteceu entre os dias 26 a 30 de julho. "Apresentamos células solares de multijunção de perovskita/silício nanotexturizadas que estão no mesmo nível das melhores células apresentadas neste campo altamente dinâmico", explica Tockhorn. Para ele, as novas descobertas podem contribuir para o desenvolvimento de células solares altamente eficientes, com potencial de diminuir ainda mais os custos da eletricidade solar.

A perovskita é um mineral cristalizado semicondutor responsável por converter a luz do Sol em energia de maneira muito eficiente. Os atuais modelos de painéis solares são feitos principalmente de silício.

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(Imagem: Reprodução/photocreo/Envato)

Tockhorn e seus colegas avaliaram como a introdução da nanotextura em várias interfaces afetaria o desempenho das células solares de multijunção feitas de uma célula de perovskita sobre uma de silício. Primeiro, eles simularam em computador a corrente elétrica quando a camada de perovskita era totalmente plana — e áspera apenas na parte inferior, onde se encontra a camada de silício.

Enquanto o modelo texturizado unilateralmente mostrou apenas uma pequena melhora em seu desempenho em relação ao modelo de superfície plana, o modelo totalmente texturizado conseguiu absorver muito mais luz — e, assim, aumentou a densidade da fotocorrente. "Notavelmente, as nanotexturas não apenas melhoram a absorção de luz, mas também levam a um ligeiro aumento da qualidade eletrônica da célula solar em tandem”, acrescenta Tockhorn.

Os resultados do trabalho abrem espaço para um caminho promissor para novas melhorias. Com bases no que foi obtido neste estudo, Tockhorn e sua equipe planejam uma célula solar com a camada de perovskita nanotexturada na parte superior e inferior, alcançando uma eficiência de conversão de energia superior a 30%.

Fonte: OSA

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