Eficiência energética melhora com novas células solares orgânicas, leves e flexíveis
Um teste realizado pela Acciona, em aerogeradores, comprovou um grande avanço no desenvolvimento de células solares orgânicas, nomeadamente nas suas propriedades, leves e flexíveis, um desenvolvimento que vai levar a um grande impulso na melhoria da conversão da luz solar em energia, fazendo com que estas comecem a ser mais comercializadas.
De onde vêm as células solares orgânicas?
As células solares orgânicas têm o nome da sua composição, ingredientes que incluem materiais e elementos que se encontram em plantas e animais, com a premissa de serem mais leves, flexíveis e baratas de produzir.
No entanto, a sua comercialização tem tido alguns entraves, como não conseguirem alcançar taxas de conversão da luz solar em eletricidade como as suas homólogas de silício.
Mas agora, investigadores da Universidade de Cambridge, em conjunto com especialistas canadianos, belgas, chineses, acreditam ter conseguido colmatar essa lacuna, tendo obtido uma forma mover energia em materiais orgânicos até milhares de vezes mais rápido do que até agora.
A equipa descreveu a nova descoberta como um novo mecanismo de movimento, denominado “deslocalização transitória de excitações”, o que permite que a energia se mova e se transfira para cabos elétricos circundantes, mais rápido do que o normal.
“Esta melhoria é possível devido à natureza mecânica quântica da realidade, onde a energia apode existir em muitos lugares, simultaneamente”, reportou Alexander Sneyd, estudante do Laboratório Cavendish em Cambridge.
“Ao se aproveitar estes elementos de mecânica quântica que permitem um movimento de energia altamente eficiente, podemos criar células solares melhoradas e mais eficientes.
O esforço começou com uma técnica de nanotecnologia chamada “automontagem impulsionada por cristalização viva”, que a equipa usou para criar nanofibras feitas de um polímero à base de enxofre e carbono.
Uma descoberta que permitiu controlar com precisão a posição de cada um dos átomos na nanofibra orgânica e criar o que foi descrito como um material modelo “perfeito”.
Conseguiu-se assim alcançar um controlo estrutural sem precedentes, algo que até há bem pouco tempo era apenas possível de sonhar!
Testar as novas células orgânicas leves e flexíveis
Após a descoberta, a equipa apontou um laser para as nanofibras, imitando a luz solar, tendo depois observado como a energia se movia ao longo do tempo, com recurso à microscopia de absorção transitória, criando assim camadas para o transporte de energia.
Sneyd revelou ainda que a equipa ficou surpreendida com os resultados da experiência, pois a “energia movia-se centenas ou milhares de vezes mais rápido do que o normal”.
Por fim, foi usado um supercomputador para simular, a nível quântico, o que estava a ocorrer fisicamente nas nanofibras. Com os resultados a serem animadores… em que a capacidade da energia para se deslocalizar ou estar em vários lugares ao mesmo tempo, foi o principal responsável pelo comportamento inesperado.
Este novo mecanismo abre as portas a inúmeras oportunidades para melhorar o rendimento das células solares orgânicas tradicionais.
Mas o mais empolgante, é que também está a abrir a porta para novos tipos de dispositivos desenvolvidos com materiais orgânicos económicas e adaptáveis!
