Um novo design de células solares transparentes pode combinar alta eficiência com uma vida útil estimada de 30 anos, abrindo caminho para janelas que também fornecem energia solar.
“A energia solar é a forma mais barata de energia que a humanidade produziu desde a revolução industrial”, diz ele Stephen Forrest, professor de engenharia elétrica da Universidade de Michigan, que liderou a pesquisa. “Com esses dispositivos transparentes usados nas janelas, um edifício se torna uma usina de energia.”
O silício vai perder terreno
Mesmo que continue a ser o rei da eficiência dos seus painéis solares, o silício não permite painéis transparentes. Para criar painéis solares adequados para janelas, os pesquisadores exploraram materiais orgânicos ou à base de carbono. O desafio para a equipe era evitar que os eficientes materiais orgânicos de conversão de luz se degradassem rapidamente durante o uso. Experimentos anteriores produziram painéis cuja eficiência caiu abaixo de 40% do seu valor em apenas 12 semanas.
Ao estudar a natureza dos danos que essas células solares sofreram, a equipe reconheceu que elas só precisavam melhorar em alguns lugares. Em primeiro lugar, ao bloquear a luz ultravioleta. Para isso, eles adicionaram uma fina camada de óxido de zinco no lado do vidro voltado para o sol. Para proteger os dispositivos de absorção de luz, a equipe adicionou duas camadas de materiais à base de carbono.
Os testes em células solares transparentes
A equipe então testou a capacidade de defesa das novas células transparentes. Ele fez isso com intensidades variadas de luz solar simulada, do sol típico 1 até a luz de 27 sóis e temperaturas de até 150 graus Fahrenheit. Ao estudar como o desempenho diminuiu sob essas condições, a equipe calculou que essas células solares são transparentes eles ainda operariam com eficiência de 80% após 30 anos. Um salto extraordinário para a frente.
Forrest vê esses dispositivos indo parar diretamente nas janelas das casas. Atualmente são 40% transparentes, mas a meta de 60% de transparência está ao virar da esquina.
Uma vez que os materiais para essas células transparentes podem ser armazenados e transportados como líquidos, os custos de fabricação devem ser relativamente baixos.
A pesquisa foi publicada em Natureza das Comunicações
