Equipe do MIT cria células solares duas vezes mais eficientes que as atuais

Uma equipe de pesquisadores do MIT desenvolveu um método de criação de células solares que permite que elas gerem mais que o dobro de energia das células atuais. Células criadas dessa nova maneira também são menos dependentes de exposição contínua à luz do sol, e são mais eficientes também em locais e tempos nublados. A pesquisa foi publicada no periódico científico Nature.

A nova tecnologia consegue contornar um fênomeno chamado de Limite de Shockley-Queisser. Esse limite afirma que apenas cerca de 32% da energia solar recebida por células solares pode ser convertida em energia elétrica. A novidade evita esse limite por meio do que os pesquisadores chamam de “células solares termofotovoltáicas”, que convertem a luz do sol em calor para depois absorvê-las.

Criando a luz ideal

Nas células solares tradicionais, boa parte da energia do sol é dissipada na forma de calor – apenas ondas de luz de determinado comprimento podem ser transformadas em energia. O novo método, no entanto, contorna esse problema por meio do uso de materiais avançados.

Primeiramente, ele utiliza nanotubos de carbono para absorver a energia do sol na forma de calor. Esses nanotubos conseguem absorver calor de todo o espectro de luz emitido pelo sol, e esquentam-se rapidamente. Nas palavras de David Bierman, aluno de PhD do MIT e um dos principais autores do projeto, isso permite que “toda a energia dos fótons seja convertida em calor.

Em seguida, eles transferem o calor para cristais nanofotônicos – estruturas que conseguem emitir luz de determinado comprimento ao ser aquecidas. Os cristais, então, conseguem emitir luz no comprimento ideal para ser aproveitada pela célula solar.

Aproveitamento total

O sistema ainda poderia contar com lentes que concentrassem a luz emitida pelos cristais, permitindo um aproveitamento ainda maior da área das células solares. Também seria possível incorporar um conjunto de espelhos e filtros de luz que refletisse a luz sobressalente que chegasse à célula de volta para os nanotubos de carbono, para que ela não fosse desperdiçada.

Também existe a vantagem de que a geração de energia nessa célula depende de calor. Com isso, se a célula fosse acoplada a um sistema de armazenamento térmico, que mantivesse elevada a temperatura do ambiente (semelhante a uma estufa), ele poderia seguir produzindo energia mesmo durante a noite.

Segundo os pesquisadores, o próximo passo agora é criar uma versão maior do protótipo testado em laboratório da tecnologia. Também será necessário buscar maneiras viáveis de se produzir as novas células em escala comercial.


Imagem topo: Olhar Digital/reprodução

Fonte: Olhar Digital

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