Células Solares de Pontos Quânticos Batem o Recorde de Eficiência – Objetivo da Tecnologia do Silício
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Engenheiros do UNIST, na Coreia do Sul, melhoraram significativamente a eficiência de uma das mais promissoras e emergentes tecnologias de células solares, alcançando um recorde mundial de eficiência de 18,1% em células solares de pontos quânticos.
Os pontos quânticos são cristais semicondutores em miniatura com a forma de círculos, conhecidos pela sua excecional eficiência na absorção e emissão de luz. O seu tamanho pode ser ajustado para determinar a cor da luz com que se envolvem, tornando-os valiosos em tecnologias de visualização ou aplicações de sensores.
Vantagens Únicas dos Pontos Quânticos em Termos de Eficiência, Preço Acessível e Soluções Pulverizáveis
No entanto, a sua aplicação mais promissora poderá ser em células solares. Ao contrário da maioria das células solares comerciais que utilizam materiais a granel para a camada de recolha de luz, em que toda a superfície absorve os mesmos comprimentos de onda, os pontos quânticos oferecem a vantagem de utilizar vários tamanhos que visam diferentes partes do espetro, aumentando assim a eficiência potencial. Além disso, são económicos, fáceis de fabricar e podem ser transformados numa solução pulverizável.
No estudo recente, os investigadores do UNIST fizeram ajustes para aperfeiçoar a tecnologia. Embora as células solares de pontos quânticos com materiais orgânicos apresentem a maior eficiência teórica, tendem a ser menos estáveis à luz solar e a condições climatéricas adversas devido a defeitos, o que as torna menos adequadas para uma exposição prolongada à luz solar. Para resolver este problema, estas células solares são normalmente fabricadas com materiais inorgânicos; no entanto, isto compromete a sua eficiência, tal como referido pela equipa de investigação.
A equipa do UNIST utilizou perovskite orgânica para os seus pontos quânticos e introduziu um novo método para os fixar a um substrato, permitindo uma disposição mais próxima dos pontos. Esta melhoria resultou numa eficiência recorde de 18,1%, ultrapassando o valor de 2020 de 16,6%. O Laboratório Nacional de Energias Renováveis (NREL) verificou e reconheceu de forma independente este feito no seu gráfico de comparação de eficiência em curso para várias tecnologias.
As células Solares de Pontos Quânticos Mantêm a Eficiência durante Períodos Prolongados e em Condições Adversas
Para além disso, a estabilidade das novas células solares melhorou significativamente. Mantiveram a sua eficiência durante 1.200 horas em condições normais e 300 horas a uma temperatura elevada de 80 °C (176 °F). Mesmo após dois anos de armazenamento, o seu desempenho manteve-se consistente.
Embora as células solares de pontos quânticos ainda tenham uma distância considerável a percorrer para se equipararem à utilização generalizada das células solares de silício, que são utilizadas há mais de meio século e se aproximam da sua eficiência máxima teórica, o rápido progresso dos pontos quânticos desde a sua introdução no laboratório por volta de 2010 – desde uma eficiência inferior a 4% até aos níveis actuais – combinado com processos de fabrico simples e económicos, é promissor para aumentar a tecnologia e alargar a sua aplicação a uma gama mais vasta de superfícies.
Leia O Artigo original: New Atlas
