Células solares submarinas capturam luz do Sol embaixo d'água

Redação do Site Inovação Tecnológica - 10/07/2012

O pesquisador comparou os principais tipos de células solares disponíveis quanto à sua eficiência embaixo d'água, selecionando as células solares de GaInP como as mais adequadas para fornecer energia para robôs submarinos.
[Imagem: NRL]

Robôs subaquáticos

Robôs submarinos já se tornaram uma das principais ferramentas para o estudo dos oceanos, e têm tudo para viabilizar a exploração marítima.

Mas, para isso, eles precisam ser mais independentes, sobretudo em termos energéticos.

Enquanto os robôs flutuantes podem usufruir tranquilamente da energia solar, o mesmo não se pode dizer dos veículos submersíveis.

Ocorre que as células solares disponíveis no mercado foram desenvolvidas e otimizadas para uma exposição direta à luz do Sol, ao passo que a luz penetra muito pouco na água do mar.

Luz embaixo d'água

Mas Phillip Jenkins e seus colegas dos laboratórios NRL, nos Estados Unidos, não se deram por vencidos.

Eles se propuseram a desenvolver células solares capazes de gerar eletricidade suficiente para abastecer sistemas eletrônicos a uma profundidade de até 10 metros.

"Embora a água absorva a luz solar, o desafio técnico é desenvolver uma célula solar que possa converter esses fótons subaquáticos em eletricidade de forma eficiente," disse ele.

Felizmente, há alguns fatores a favor da ideia.

Células solares submarinas

Ainda que a intensidade absoluta da radiação solar seja menor embaixo d'água, seu conteúdo espectral é estreito.

Em vez de um problema, isto pode ser vantajoso ao permitir uma conversão de alta eficiência se a célula solar for construída tendo-se em vista exatamente a faixa de comprimentos de onda disponíveis sob profundidade.

Os pesquisadores identificaram o semicondutor fosfeto de índio-gálio (GaInP) como o mais adequado para aproveitar a luz disponível a até 10 metros de profundidade no mar.

As células solares de GaInP têm uma elevada eficiência quântica - quantidade de elétrons gerados por fóton incidente - entre 400 e 700 nanômetros, ou seja, na faixa da luz visível.

Além disso, elas têm uma baixa "corrente escura" - a corrente que circula através da célula quando não há influência da luz - o que é essencial para seu bom funcionamento em baixas condições de luminosidade.

Testes práticos

Os resultados preliminares, a uma profundidade máxima de 9,1 metros, mostraram uma potência de 7 watts por metro quadrado de células solares.

O próximo passo é demonstrar que isso é suficiente para alimentar veículos subaquáticos de pequeno porte, ou servir como reforço da energia usada pelos robôs submarinos.