Uma nova célula solar criada por cientistas da Universidade de Michigan, nos Estados Unidos, é capaz de transformar uma janela tradicional em painel solar.
Um dos grandes chamativos do projeto é a vida útil da célula solar, que dura 30 anos, devido ao esforço dos pesquisadores, que evitaram a degradação rápida no uso dos materiais orgânicos, utilizados na conversão de luz.
O silício é o material mais utilizado atualmente nas placas solares, porém não é transparente o suficiente para ser aplicado em janelas e fachadas de prédios.
Os pesquisadores desejam transformar qualquer janela em um painel solar, e por isso buscaram uma solução para os materiais orgânicos.
Nova célula solar e os materiais orgânicos
O principal problema e solução enfrentado pelos pesquisadores são as moléculas que transferem os elétrons, gerados para os eletrodos do circuito dos materiais orgânicos.
Essas moléculas usam e armazenam a energia solar e são conhecidos como “aceitadores não fulerenos”, capazes de atingir quase a mesma eficiência energética que a do silício.
Com os testes feitos em laboratório, o material de conversão solar sem proteção teve seu valor inicial em queda, para menos de 40% em 12 semanas.
Como resultado, não foi possível a sua aplicação durante longos ciclos de exposição em painéis fotovoltaicos.
De acordo com o coautor do estudo e engenheiro elétrico Yongxi Li, os aceitadores não fulerenos contém ligações fracas, que dissociam facilmente sob fótons de alta energia.
O coautor ressalta que essa dissociação ocorre especialmente os com radiação ultravioleta, comuns na luz do Sol.
Resolução do problema com os aceitadores não fulerenos
Os cientistas então adicionaram uma camada de óxido de zinco no lado do vidro que permaneceria voltado para o lado do Sol.
Também foi acrescentando uma película de proteção de fulereno nos espaços que são deixados pelos elétrons, aumentando a absorção de energia.
Como resultado, foi aumentado a durabilidade e a luz ultravioleta bloqueada, e os novos testes foram realizados utilizando diferentes intensidades de luz solar.
Essas variações foram entre 12 e 324 semanas, a uma temperatura de 65 °C.
Segundo os cálculos dos cientistas ao projetarem o índice de degradação, chegaram ao resultado de 30 anos, com eficiência energética próxima dos 80%.
A equipe já aumentou o módulo de transparência para 40%, e em breve devem atingir um nível superior a 60% de translucidez em painéis fotovoltaicos.
Assim, será possível a implantação em janelas sem prejudicar o visual de projetos arquitetônicos, contando com custos relativamente baixos.
Fonte: Canaltech
Imagem em destaque: Foto/Reprodução Universidade de Michigan