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Um grupo de cientistas da Universidade de Michigan, nos Estados Unidos, quebrou o recorde de eficiência energética em uma célula solar orgânica. Os pesquisadores divulgaram a criação de uma célula solar orgânica com 15% de eficiência energética, a taxa mais alta registrada para o tipo de material. As células fotovoltaicas orgânicas medem 2 mm² e utilizam uma configuração em duas camadas: uma projetada para absorver a luz visível e a outra para absorver a infravermelha.

O desenvolvimento da nova célula solar foi divulgado em estudo científico publicado na revista Nature. Os cientistas combinaram uma subcélula processada sem solução de fulereno, capaz de absorver a luz no infravermelho próximo ao vermelho até 950 nanômetros de comprimento de onda, com outra subcélula baseada no fulereno – uma forma alotrópica do carbono, sendo a terceira mais estável após o diamante e o grafite – criado por evaporação térmica em vácuo. Essa evaporação térmica é capaz de absorver a luz visível de 350 nanômetros de comprimento de onda.

O processo de empilhamento das células fotovoltaicas orgânicas foi desenvolvido pela Universidade e as camadas de interligação são utilizadas para evitar danos à célula da camada inferior, sem afetar a absorção da luz do sol. De acordo com os autores do artigo científico, as células fotovoltaicas atingiram, por si só, uma eficiência energética de 10% a 11%. Ao realizar o processo de empilhamento em conjunto, aumenta-se a absorção de luz do sol, consequentemente, a eficiência energética, atingindo até 15% com um revestimento antirreflexo.

Segundo os pesquisadores, essa nova tecnologia poderá ser utilizada no futuro para criar células fotovoltaicas em rolos, que podem dobrar em torno de qualquer estrutura e ser fabricada em diferentes cores, até mesmo transparente. Assim, abrem-se novas possibilidades para a inserção das células fotovoltaicas orgânicas em diferentes superfícies para a geração de energia solar fotovoltaica, diferente das células solares disponíveis atualmente para venda, que possuem uma estrutura específica para uso nos painéis solares de silício.

A equipe responsável pelo desenvolvimento da nova célula solar orgânica criou mais de 130 dispositivos com superfícies de até 1 cm² e constatou que o design tinha alcançado um rendimento de produção de 95%. Agora, os pesquisadores planejam trabalhar para aumentar ainda mais a absorção de luz das células e minimizar as perdas de energia, portanto, gerar cada vez mais energia solar fotovoltaica com o mesmo material fotovoltaico orgânico. A expectativa é atingir até 18% de eficiência energética nas células fotovoltaicos em curto prazo.

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Fontes: ‘https://www.nature.com/articles/s41560-018-0134-z’

‘https://www.pv-magazine.com/2018/04/25/us-scientists-claim-new-efficiency-record-for-organic-tandem-solar-cells/’

‘https://www.electronicsweekly.com/news/research-news/tandem-organic-solar-cells-reaches-15-efficiency-2018-04/’

Fonte da imagem: ‘https://pixabay.com/pt/fotovoltaicas-sistema-solar-energia-2814504/’

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