Células solares de perovskita, agora eficientes e grandes

Dimensões industriais

As células solares de perovskita estão entre as mais promissoras para que o setor de energia solar alcance um novo patamar - para cima, com aumento de eficiência, e para baixo, com redução do custo dos painéis solares.
Há poucos dias, uma equipe de Hong Kong juntou cristais de perovskita e silício para fazer uma célula solar híbrida com uma eficiência recorde de 25,5%.
Agora, uma equipe da Escola Politécnica Federal de Lausanne, na Suíça, produziu células "puras" de perovskita com dimensões práticas - mais de 1 cm² - e com uma eficiência excepcional.
Enquanto o padrão atual alcançava áreas de 0,1 cm² com uma eficiência de conversão de 20%, Xiong Li e seus colegas criaram cristais puros de perovskita com 1 cm² e eficiência média de 19,6%.
A capacidade para criar cristais grandes é essencial para a fabricação das células em escala industrial.
Sementes de cristais
A equipe do professor Michael Graetzel, onde Li fez seu trabalho, é mais conhecida pelo desenvolvimento das células solares orgânicas, ou sensibilizadas por corantes (DSC). De fato, as primeiras células solares de perovskita eram do tipo DSC, com o corante substituído por minúsculos cristais de perovskita.
Mas ninguém havia conseguido produzir cristais grandes o suficiente para cobrir uma grande área porque os solventes utilizados - na verdade um antissolvente - criavam um gradiente nas dimensões dos cristais, gerando inúmeras interfaces entre eles que diminuíam seu desempenho.
Células solares de perovskita, agora eficientes e grandes
Estrutura e visão em corte da célula solar. [Imagem: Xiong Li et al. - 10.1126/science.aaf8060]
A solução que Li encontrou para esse problema foi simples: uma técnica de vácuo remove o componente volátil que fica em excesso, deixando que os cristalitos se depositem ao longo de toda a área. Esses cristalitos funcionam como sementes a partir das quais o cristal cresce de forma homogênea por toda a área.

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