Ciência

Engenheiros criam painéis solares transparentes que duram três décadas

Engenheiros da Universidade de Michigan e de outras instituições criaram um novo painel solar que é transparente o suficiente para ser usado em janelas em residências e empresas. Além de transparentes, os novos painéis solares também são altamente eficientes e têm vida útil estimada em 30 anos. A equipe acredita que seu novo painel solar poderia ser usado para criar edifícios comerciais com superfícies feitas inteiramente de painéis solares.

Se um edifício com fachada de vidro de vários andares fosse criado usando painéis solares transparentes, todo o edifício se tornaria um gerador de energia. Uma vida útil estimada em três décadas é muito tempo, mas os edifícios comerciais existirão por muito mais tempo do que isso, o que leva à questão do que exatamente acontecerá com o edifício quando chegar ao fim dessa vida útil. Os engenheiros criaram painéis adequados para janelas após explorar materiais à base de carbono em vez de silício.

Atualmente, os painéis solares mais eficientes são feitos de silício, mas o material não é transparente. Dois tipos de materiais são usados ​​em células solares, conhecidos como “aceitadores de fulereno” e “aceitadores de fulereno”. O primeiro é mais robusto, mas menos eficiente do que o último.

Uma célula solar típica criada com aceptores não-fulerenos pode atingir uma eficiência de 18%, próxima à de uma célula de silício. No entanto, eles não duram tanto. Em experimentos, os pesquisadores do projeto mostraram que, sem o uso de métodos para proteger o material no painel que converte a luz do sol em eletricidade, a eficiência caiu para menos de 40 por cento do valor inicial em 12 semanas quando exposto ao sol.

Os engenheiros estudaram a degradação da célula solar desprotegida e descobriram onde poderiam melhorar o design. As melhorias incluíram o bloqueio da luz ultravioleta com a adição de uma camada de óxido de zinco no lado do vidro voltado para o sol. Eles também integraram uma camada mais fina de óxido de zinco adjacente à região da célula que absorve luz, mas também tiveram que adicionar uma camada de material chamado IC-SAM feito de carbono para evitar que o óxido de zinco quebrasse o absorvedor de luz. Finalmente, outra camada foi adicionada consistindo de um fulereno em forma de bola de futebol para proteger o absorvedor de luz.

Atualmente, a transparência do módulo é de 40 por cento, mas a equipe acredita que pode melhorar para 60 por cento de transparência no futuro. Seu material e também ser preparado como líquido, e a equipe espera que os custos de fabricação sejam baixos. Os engenheiros determinaram que seus painéis solares transparentes manteriam a eficiência de 80% após 30 anos.

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