Uma célula solar convencional (a esquerda), reflete a luz de sua superfície e perdendo a luz que penetra na célula. A nova tecnologia, (a direita), desenvolvida pelo professor de Princeton Stephen Chou e seus colegas em engenharia elétrica, impede os dois tipos de perda e é muito mais fino.
Pesquisadores de Princeton descobriram uma maneira simples e econômica para quase triplicar a eficiência das células solares orgânicas, os dispositivos baratos e flexíveis de plástico que muitos cientistas acreditam que pode ser o futuro da energia solar.
Os pesquisadores, liderados pelo engenheiro elétrico Stephen Chou, foram capazes de aumentar a eficiência de 175 por cento, usando um "sanduíche" nanoestruturado de metal e plástico que coleta a luz. Chou disse que a tecnologia também deve aumentar a eficiência dos coletores solares convencionais inorgânicos, como painéis solares padrão, de silício, embora ele advertiu que sua equipe ainda não foi concluída a pesquisa com dispositivos inorgânicos. Chou disse que a equipe de pesquisa usou a nanotecnologia para superar dois desafios principais que causam as células solares a perda de energia: luz refletida a partir da célula, e a incapacidade para capturar a luz que entra na célula. Com o seu novo sanduíche metálico, os pesquisadores foram capazes de resolver os dois problemas. O sanduíche - chamado de cavidade subwavelength plasmonic - tem uma capacidade extraordinária para amortecer reflexão e luz. A nova técnica permitiu equipe de Chou para criar uma célula solar que se reflecte apenas cerca de 4 por cento da luz e absorve tanto quanto 96 por cento. Isto demonstra a eficiência de 52 por cento mais elevada na conversão de luz de energia eléctrica de uma célula solar convencional. Isso é para direta da luz solar. A estrutura atinge uma eficiência ainda maior quando a luz atinge a célula solar em grandes ângulos, o que ocorre em dias nublados ou quando a célula não está diretamente voltados para o sol. Ao capturar esses raios inclinados, a nova estrutura aumenta a eficiência de 81 por cento por um adicional, levando ao aumento de 175 por cento do total. A física por trás da inovação é formidavelmente complexo. Mas a estrutura do dispositivo, em conceito, é bastante simples. A camada superior, conhecida como camada de janela, de uma nova célula solar, utiliza um incrivelmente fina malha metálica : o metal é de 30 nanómetros de espessura, e cada furo é de 175 nanometros de diâmetro e 25 nanómetros de intervalo. Esta malha substitui a camada de janela convencional tipicamente feita de um material chamado de índio-estanho-óxido (ITO). |
