Num artigo recente intitulado “Nanocélulas usadas para sintonizar células fotovoltaicas plama-excitadas” do professor de engenharia Ted Sargent e sua equipe de pesquisa, publicado pela Universidade de Toronto, eles afirmam terem descoberto uma técnica para melhorar a eficiência das células solares. De acordo com um estudo publicado no jornal “Nano Letters”, a técnica envolve trabalhar com células fotovoltaicas coloidais de pontos quânticos em painéis ou células solares.
Estes pontos quânticos fotovoltaicos não eram muito eficazes na captura da energia dos raios solares infravermelhos. Os raios infravermelhos constituem metade da energia solar que chega à Terra. Daí que aproveitar os raios infravermelhos é essencial para maximizar a eficiência de sistemas de coleta de energia solar.
Para alcançar isto, o grupo de pesquisa desenvolveu uma solução de nanopartículas plasmáticas com sintonização espectral. Estas partículas ofereceriam um controle sem precedentes na propagação e absorção da luz.
“A nova tecnologia desenvolvida pelo grupo de Ted Sargent mostra um aumento possível de 35% na eficiência da tecnologia nas proximidades da região do espectro infravermelho”, afirma a coautora Dra. Susanna Thon. “De maneira geral, isto pode significar um aumento de 11% na eficiência da conversão da energia solar, tornando os pontos quânticos fotovoltaicos ainda mais atrativos como alternativa às atuais tecnologias de células solares.
“Há duas vantagens quanto aos pontos quânticos coloidais”, diz Thon. “Primeiro, eles são muito mais baratos e por isso permitem reduzir o custo de produção de eletricidade por watt gerado. Mas a principal vantagem é que simplesmente alterando a quantidade de pontos quânticos é possível alterar o espectro de luz absorvido. Alterar o tamanho é muito fácil e esta capacidade de ajuste-dimensional é uma propriedade dos materiais plasmáticos: alterando o tamanho das partículas plasmáticas, somos capazes de coincidir o espectro de absorção e dispersão destas duas classes de nanomateriais.”
O grupo alcançou maior eficiência incorporando ouro nas nanocélulas. Como o ouro não é um metal econômico, no momento, eles procuram alternativas mais baratas.
É necessário mais trabalho, acrescentou Thon. “Queremos alcançar ainda maior eficiência e estamos também interessados em procurar metais mais baratos para construir células melhores. Gostaríamos também de conseguir controlar melhor onde os fótons são absorvidos na célula – isso é importante no processo fotovoltaico em que é desejável absorver o máximo de fótons o mais perto possível dos eletrodos que coletam a carga.”
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