Pesquisadores da Universidade de Queensland, na Austrália, desenvolveram uma técnica que otimiza a eficiência de células solares de pontos quânticos, atingindo valores próximos ao obtido pelas tradicionais, de silício: 16,4%, contra os típicos 20%.
Células solares, através do efeito fotovoltaico, convertem a energia proveniente do sol em energia elétrica. Entre as variedades existentes (uma delas funciona, inclusive, por meio de bactérias), uma vem ganhando atenção da comunidade científica por seu potencial, chamada de célula solar de ponto quântico. Trata-se de uma oportunidade de geração de energia elétrica a baixo custo.
Pontos quânticos são partículas semicondutoras já conhecidas por receberem a eletricidade e a transformarem em luz com grande eficiência. Entretanto, o que se revelou com o estudo foi que o processo inverso também é possível, ou seja, que a luz pode se transformar em eletricidade por meio da técnica sem perdas tão expressivas de energia.
O professor Lianzhou Wang comemora o sucesso das pesquisas realizadas com seus colegas, já que a melhoria de quase 25% em eficiência alcançada em relação ao recorde mundial anterior indica que a viabilidade econômica de uma aplicação mais ampla da novidade não é um sonho tão distante. “É justamente a diferença entre ser apenas uma possibilidade maravilhosa e ser algo comercialmente viável”, afirma.
A técnica por trás da conquista
Aplicando técnicas de engenharia de superfície, Lianzhou Wang e sua equipe conseguiram reduzir a instabilidade e aspereza da superfície de pontos quânticos, características responsáveis pela limitação na conversão de energia solar em corrente elétrica. A solução encontrada foi testar uma química de troca de cátions baseada no ácido oleico.
Ainda que pontos quânticos sejam nanopartículas sólidas, são contidos em soluções líquidas. A grande novidade é que, quando obtidos de células solares, eliminam um grande problema gerado pelo uso de eletrólitos líquidos, que pode gerar vazamento nas células e até mesmo oxidar os materiais absorvedores de luz.
A variedade de aplicações ainda é desconhecida, mas animadora. Wang, por exemplo, imagina um cenário de alimentação energética de carros, aviões, residências e tecnologias de vestir. Pela possibilidade de tais células poderem fazer parte de painéis flexíveis, tais recursos poderiam revestir veículos e até mesmo janelas e outras superfícies. O objetivo é, agora, quebrar novos recordes.
“Eventualmente, [a célula solar quântica] poderia ter um papel importante no cumprimento da meta das Nações Unidas de aumentar a participação de energia renovável no mix global de energia”, finaliza.
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