Nova tecnologia em fase de teste promete painéis mais duráveis

Um grupo de pesquisadores das Universidades Uppsala, na Suécia, Newcastle, na Inglaterra e Nápoles Federico II, na Itália, estão trabalhando em uma nova tecnologia de energia solar que utiliza materiais de baixo custo e bastante presentes na crosta terrestre para a fabricação de painéis solares mais eficientes do que os painéis fotovoltaicos comuns que são produzidos com base em silício.

O grupo criou complexos dinâmicos de cobre dimérico usando ligantes tetradentados, que são substâncias que ligam quatro átomos doadores simultaneamente. Os novos sistemas de painéis solares oferecem uma junção de transporte rápido de carga elétrica em um mecanismo de dois elétrons sem precedentes.

De acordo com Marina Freitag, coautora do estudo e pesquisadora da Universidade Newcastle, o sistema de dímero dinâmico mostra uma geração nova de mediadores redox eficientes para dispositivos, que podem auxiliar na alimentação de dispositivos de energia solar com perdas de tensão bem menores, com taxas de recombinação e energias de reorganização muito baixas.

Mediadores redox comuns, com base em complexos de coordenação de metal, possuem transferência de elétrons através da mudança no estado de oxidação no meio do metal. O problema é que essa transferência é deslocada para os estados de oxidação, gerando perdas grandes de energia pelos painéis solares.

MAIS AUTONOMIA, MENOS GASTOS

Na nova abordagem gerada pelos pesquisadores, os mediadores redox de dímero dinâmico ofertam um mecanismo que é formado por dois elétrons, tornando possível a fabricação de painéis fotovoltaicos mais duráveis e eficientes. Cálculos de teoria funcional de densidade mostram que as perdas de energia são muito pequenas e é difícil ultrapassarem os 0,27 Volts.

De acordo com Freitag, grande parte do progresso, que permitiu o uso de materiais simples, baratos e que estão bastante presentes na terra veio do aprimoramento de compostos responsáveis pela absorção de energia solar. Os empasses de transferência de carga ainda são uma barreira para a o uso generalizado da tecnologia de energia solar, entretanto foi um passo essencial para contornar a situação.

O cobre, em sua forma metálica, mostra uma alta durabilidade, boa maleabilidade, ótima resistência à corrosão e também uma boa ductilidade. Todas essas características fazem com que ele seja um ótimo material a ser utilizado em ligas que conduzem eletricidade, principalmente, em sistemas de grande escala.

Com a nova tecnologia de células fotovoltaicas híbridas, os pesquisadores planejam desenvolver novos painéis solares mais sustentáveis e acessíveis, que podem ser utilizados em regiões com uma crise energética, onde o uso de energia solar ainda é muito cara e inviável comercialmente.

De acordo com Ana Belén Munõz-Garcia, coautora do estudo e também professora da Universidade de Nápoles Federico II, o trabalho, que pode criar novos painéis solares, prova que a pesquisa é essencial, combinando teorias e experimentos, podendo fornecer bases cientificas sólidas para otimizar o uso de materiais e interfaces de energia limpa com impacto real no mundo, transformando a energia em um elemento acessível e barato.