É através da junção de dois materiais distintos que se formam as células solares de silício, as mais usadas do mercado, junção a que se dá o nome de heterojunção.
Heterojunção na base da criação de células solares
A heterojunção tem como princípio favorecer o ambiente energético, separando as cargas elétricos.
Na prática, o silício pode ser estimulado com elementos diferentes, formando uma nova junção p-n, seja, um material tipo p (positivo) e outro do tipo n (negativo).
Quanto às células orgânicas, já dependem de vários tipos de materiais diferentes (tanto doadores e recetores de cargas) para criar essa heterojunção, não havendo uma separação física e bem distinta entre os dois tipos de materiais.
Aprimoramento da heterojunção na criação de células solares
Para facilitar o processo de criação de uma célula solar, foi descoberto um conceito novo para criar essas heterojunções fotovoltaicas, usam apenas um único material.
A equipa de investigadores tirou proveito das fases cristalinas existentes em muitos materiais com diferentes configurações estruturais. Fenómeno a que se dá o nome de polimorfismo, em que um mesmo material pode apresentar diferentes propriedades, dependendo dos arranjos específicos de átomos e moléculas na sua estrutura cristalina.
Assim, ao juntar essas duas fases do mesmo material, a equipa de investigadores deu a conhecer a formação de células solares de heterojunção de fase.
Células solares de heterojunção de fase
Yana Vaynzof explicou o processo: “As propriedades óticas e eletrónicas do iodeto de chumbo e césio nas fases beta e gama são diferentes umas das outras. Ao colocar uma perovskita gama sobre uma perovskita beta, temos uma célula solar de heterojunção de fase, que é mais eficiente em comparação com as células solares baseadas em perovskitas de fase única”.
A formação da célula solar de heterojunção de fase ocorre já em pé de igualdade com as suas primas mais conhecidas.
É que camadas mais espessas da fase gama, provocaram uma melhoria significativa em todos os parâmetros de desempenho fotovoltaico, com o dispositivo campeão atingindo uma eficiência de conversão de energia de mais de 20%.
Como existem muitos semicondutores com polimorfismo, este novo conceito vem abrir caminho para novas aplicações, que tenham como base, heterojunções de fase, pois estas podem ser criadas a partir de um único material com processos simples e baratos.
