Célula Solar Semi-Transparente Atinge Taxas de Conversão de Energia Revolucionária

Célula Solar Semi-Transparente Atinge Taxas de Conversão de Energia Revolucionária

Célula solar de perovskite parcialmente transparente à luz do sol. Crédito: KOREA INSTITUTE OF ENERGY RESEARCH (KIER)
Célula solar de perovskite parcialmente transparente à luz do sol. Crédito: KOREA INSTITUTE OF ENERGY RESEARCH (KIER)

De acordo com um comunicado de imprensa recente, os investigadores do Instituto de Investigação Energética da Coreia (KIER) alcançaram um marco inovador na tecnologia de células solares, desenvolvendo células solares semi-transparentes à base de perovskite com uma eficiência de conversão de energia sem precedentes de 21,68%.

Avanços na Tecnologia das Células Solares

As células solares com elevada eficiência são essenciais à medida que se acelera a transição global dos combustíveis fósseis. As células solares tradicionais têm normalmente uma eficiência de conversão de energia de apenas 20%, deixando grande parte da luz incidente por aproveitar. Os investigadores têm vindo a explorar materiais como as perovskitas, conhecidas pela sua elevada eficiência energética, para resolver esta limitação.

Estas células solares semi-transparentes recentemente desenvolvidas oferecem versatilidade na sua aplicação, podendo funcionar como janelas de edifícios ou em conjunto com infra-estruturas solares existentes. Nomeadamente, apresentam uma maior durabilidade em comparação com iterações anteriores de células solares baseadas em perovskite.

Superação de Desafios e Soluções Inovadoras

O desenvolvimento de células solares semi-transparentes colocou desafios, particularmente no que diz respeito à degradação da camada de transporte de buracos causada por partículas de alta energia recebidas através de eléctrodos transparentes. Para atenuar esta situação, a equipa de investigação introduziu uma camada de óxido de metal como tampão, aumentando a estabilidade mas reduzindo o transporte de carga.

Com base nos conhecimentos do Energy AI and Computational Science Lab do KIER, os investigadores identificaram os iões de lítio como uma solução para aumentar a condutividade na camada de transporte de orifícios, impedindo simultaneamente a difusão na camada de óxido metálico. Esta estratégia melhorou significativamente a estabilidade das células solares.

Eficiência Recorde

As células solares resultantes atingiram uma eficiência de conversão de energia recorde de 21,68%. Demonstraram uma estabilidade excecional, suportando mais de 400 horas de armazenamento no escuro e mais de 240 horas em condições de funcionamento contínuo.

(Da esquerda para a direita): Célula solar com material de perovskite, célula solar semitransparente utilizando material de perovskite e célula solar em tandem combinando tecnologias de perovskite e silício. Crédito: KOREA INSTITUTE OF ENERGY RESEARCH (KIER)
(Da esquerda para a direita): Célula solar com material de perovskite, célula solar semitransparente utilizando material de perovskite e célula solar em tandem combinando tecnologias de perovskite e silício. Crédito: KOREA INSTITUTE OF ENERGY RESEARCH (KIER)

Perspectivas Futuras

A abordagem inovadora da equipa vai para além das melhorias de eficiência, permitindo a integração destas células solares semi-transparentes em configurações em tandem, aumentando ainda mais as taxas de conversão de energia.

O investigador principal, Ahn Sejin, sublinha o carácter prático e o potencial impacto das suas descobertas, assinalando avanços promissores na tecnologia solar para uma adoção generalizada.


Leia O Artigo Original: Advanced Energy Materials.

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