Células solares quase invisíveis aproximam-se dos 80% de transparência

Redação do Site Inovação Tecnológica - 20/07/2022

A célula solar transparente é feita com materiais em camadas ultrafinas.
[Imagem: Xing He et al. - 10.1038/s41598-022-15352-x]

Célula solar transparente

Quase invisíveis, células solares experimentais atingiram uma transparência média de 79% na luz visível.

Isso significa que, se fabricadas em escala industrial, elas poderão ser colocadas em todos os lugares - janelas de edifícios, painel frontal de carros e até nas roupas e na pele humana.

Para fazer uma célula solar tão transparente, Xing He e colegas da Universidade Tohoku, no Japão, usaram óxido de índio e estanho (ITO), o mesmo material condutor transparente usado nas telas dos celulares e tablets, e uma camada monoatômica de dissulfeto de tungstênio (WS₂) como material fotoativo.

O ITO foi usado para recobrir camadas ultrafinas de metais, que são transparentes quando se aproximam da espessura atômica, e inseriram uma monocamada de óxido de tungstênio entre o revestimento de ITO e o dissulfeto de tungstênio.

"A maneira como formamos a célula solar resultou em uma eficiência de conversão de energia mais de 1.000 vezes maior que a de um dispositivo usando um eletrodo ITO normal," destacou o professor Toshiaki Kato.

E eles já avançaram também rumo à fabricação de painéis com as células solares transparentes, e não apenas de células individuais: "Nós descobrimos as modificações de projeto apropriadas, necessárias para evitar uma queda de tensão inesperada que acompanha o aumento da área do dispositivo," disse Kato.

O único porém agora é o custo dos materiais utilizados.
[Imagem: Xing He et al. - 10.1038/s41598-022-15352-x]

Painéis solares transparentes

Tem havido grandes esforços na fabricação de células solares transparentes, sobretudo para sua colocação sobre as janelas de vidro de edifícios e residências, algo que ficaria muito mais barato do que os atuais painéis solares, que exigem grandes estruturas adicionais e áreas horizontais ou pouco inclinadas.

Até agora, os materiais mais promissores têm sido os semicondutores orgânicos e as perovskitas, mas nenhuma dessas tecnologias havia superado os 70% de transparência.

Porém, há um grande inconveniente de usar ITO para construir células solares: Justamente o custo, ameaçando os ganhos de economia esperados com os painéis solares transparentes. Assim, mesmo que estejam um pouco abaixo do recorde, as tecnologias orgânicas e as perovskitas continuam liderando a competição em termos econômicos.

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