Janelas com células semitransparentes podem coletar energia solar
Por JORGE MARIN
26/02/2024 - 04:00•2 min de leitura
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Fonte : KIER
Imagem de Janelas com células semitransparentes podem coletar energia solar no tecmundo
Cientistas do Instituto Coreano de Pesquisa Energética (KIER) anunciaram um avanço significativo no desenvolvimento de células solares de perovskita semitransparentes, que têm o potencial para se transformar em janelas geradoras de energia. Usado em uma estrutura cristalino, esse mineral semicondutor tem revolucionado o campo da energia solar.
Nos testes mais recentes realizados no KIER, as células solares de perovskita semitransparentes obtiveram um aumento considerável na conversão de energia, chegando a uma eficiência de 21,68%, o que as torna as células solares de perovskita mais eficientes do mundo, entre os modelos que utilizam eletrodos transparentes.
Segundo os pesquisadores, trata-se de um novo recorde mundial da tecnologia que, além disso, manteve mais de 99% da eficiência em até 240 horas de operação. A técnica de substituir os eletrodos metálicos das células solares tradicionais por eletrodos transparentes e translúcidos já havia sido desenvolvida anteriormente no KIER;
Produzindo energia solar em janelas
Célula solar de perovskita semitransparente exposta à luz solar.
Considerados os principais instrumentos para a utilização da energia solar na transição dos combustíveis fósseis, painéis solares nem sempre são fáceis de obter e, quando estão disponíveis, mostram-se caros e ineficientes. Por isso, materiais mais interativos com o ambiente, como células solares de perovskita, têm sido estudados.
A ideia é que essas células voltaicas semitransparentes possam ser convertidas em janelas e painéis de vidro em edifícios, possibilitando a entrada de luz natural ao mesmo tempo que produzem energia elétrica de forma quase imperceptível. No entanto, por razões desconhecidas até o presente estudo, os dispositivos semitransparentes apresentaram transporte de carga e estabilidade inferiores aos seus equivalentes opacos.
Embora ainda haja muito a ser feito até que nossas janelas banhadas pelo sol nos tornem energeticamente sustentáveis, a aparentemente pequena inovação introduzida pelos sul-coreanos representa um passo decisivo na popularização da energia solar.
O que prejudicava a produção de energia solar em células semitransparentes?
Células solares: de perovskita comum, semitransparente e tandem (células duplas empilhadas).
Para superar os problemas encontrados nos testes iniciais (baixos índices de transporte de carga e estabilidade), os pesquisadores avaliaram de perto o material, utilizando análise eletro-óptica e ciência computacional ao nível atômico.
A análise mostrou que o problema estava sendo causado pelos íons de lítio adicionados para aumentar a condutividade elétrica na chamada camada de transporte de lacunas. Esse material acaba se espalhando para uma camada de óxido metálico que serve como proteção, deteriorando suas principais características.
A solução encontrada foi converter os íons de lítio em óxido de lítio, uma forma química mais estável, menos propensa a reagir com outros materiais. A descoberta mostrou que o óxido de lítio, até então considerado um mero subproduto da reação, "pode desempenhar um papel crucial na melhoria da eficiência e estabilidade" das células fotovoltaicas semitransparentes, conclui o estudo.
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