Células solares ecológicas e mais baratas são alternativas para amortecer mudanças climáticas
Elas também podem ser usadas para geração de energia em veículos terrestres e transporte marítimo.
Embora a energia solar seja considerada renovável, os painéis solares atuais são produzidos com materiais tóxicos. Para contornar esse problema, um time de cientistas coreanos (da Incheon National University) desenvolveu uma camada ZTO, uma alternativa mais sustentável para as células fotovoltaicas.
Normalmente, os painéis solares são compostos por células fotovoltaicas que geram corrente elétrica quando são expostas à luz. Elas possuem uma camada fina que é integrada aos painéis. Segundo JunHo Kim, líder do estudo com a camada ZTO, a maioria das células solares de película fina inclui elementos tóxicos e caros, que podem impedir a expansão das aplicações de células solares. Por isso, a equipe busca uma alternativa economicamente correta.
Os pesquisadores analisaram células ecológicas compostas de kesterita, um mineral natural que atua como absorvedor de fótons. A maioria das células de kesterita usa uma camada tampão feita de sulfeto de cádmio (CdS) para otimizar seu desempenho. O problema é que, apesar da eficiência, a poluição associada à fabricação desses tampões e a toxicidade do cádmio não são características desejáveis em uma célula solar ecologicamente correta.
É aí que entra a camada ZTO: para melhorar ainda mais a eficiência da célula solar, a equipe alinhou os níveis de energia dos elétrons entre a camada absorvente (kesterita) e a camada tampão (ZTO). Isso permitiu uma melhor circulação de elétrons entre as duas camadas, aumentando o desempenho geral da célula. A eficiência de conversão de energia foi de 11,22%.
As células de kesterita atuais usando camada CdS têm uma eficiência máxima de 12,6%, o que mostra que a célula proposta apresentou eficiência elevada. É a primeira técnica a ter um desempenho tão alto apenas com materiais que são ecológicos, abundantes e baratos.
“Células solares de película fina ecologicamente corretas podem ser instaladas nos telhados e nas paredes de edifícios e casas para produzir eletricidade perto de nós. Elas também podem ser utilizadas em veículos terrestres (carros, ônibus e caminhões) e transportes marítimos (barcos e navios de longo alcance) para suporte parcial de energia elétrica”, afirmou JunHo Kim.
O aumento da busca por materiais ecológicos permite o crescimento de uma tendência sustentável que acompanha a demanda por painéis solares. A pesquisa completa foi publicada na revista Nano Energy.
