• Home
  • Química
  • Astronomia
  • Energia
  • Natureza
  • Biologia
  • Física
  • Eletrônicos
  • Célula solar de camada dupla bate recorde de geração eficiente de energia

    Uma célula solar perovskita-CIGS desenvolvida por pesquisadores da UCLA Samueli converte 22,4 por cento da energia que chega do sol, um registro para este tipo de célula. Crédito:UCLA Samueli Engineering

    Cientistas de materiais da Escola de Engenharia da UCLA Samueli desenvolveram uma célula solar de película fina altamente eficiente que gera mais energia da luz solar do que os painéis solares típicos. graças ao seu design de camada dupla.

    O dispositivo é feito pulverizando uma fina camada de perovskita - um composto barato de chumbo e iodo que se mostrou muito eficiente na captura de energia da luz solar - em uma célula solar disponível comercialmente. A célula solar que forma a camada inferior do dispositivo é feita de um composto de cobre, índio, gálio e seleneto, ou CIGS.

    A nova célula da equipe converte 22,4 por cento da energia que chega do sol, um recorde em eficiência de conversão de energia para uma célula solar tandem perovskite-CIGS. O desempenho foi confirmado em testes independentes no Laboratório Nacional de Energia Renovável do Departamento de Energia dos EUA. (O registro anterior, definido em 2015 por um grupo no Thomas J. Watson Research Center da IBM, foi de 10,9%.) A taxa de eficiência do dispositivo UCLA é semelhante à das células solares de polissilício que atualmente dominam o mercado fotovoltaico.

    A pesquisa, que foi publicado hoje em Ciência , foi liderado por Yang Yang, Carol e Lawrence E. Tannas Jr. da UCLA, Professores de Ciência dos Materiais.

    "Com nosso design de célula solar em tandem, estamos extraindo energia de duas partes distintas do espectro solar na mesma área do dispositivo, "Yang disse." Isso aumenta a quantidade de energia gerada a partir da luz solar em comparação com a camada CIGS sozinha. "

    Yang acrescentou que a técnica de pulverização em uma camada de perovskita pode ser incorporada de forma fácil e econômica aos processos de fabricação de células solares existentes.

    A camada de base CIGS da célula, que tem cerca de 2 mícrons (ou dois milésimos de milímetro) de espessura, absorve a luz do sol e gera energia a uma taxa de 18,7 por cento de eficiência por conta própria, mas adicionar a camada de perovskita com 1 mícron de espessura melhora sua eficiência - da mesma forma que adicionar um turbocompressor ao motor de um carro pode melhorar seu desempenho. As duas camadas são unidas por uma interface em nanoescala que os pesquisadores da UCLA projetaram; a interface ajuda a dar ao dispositivo uma tensão mais alta, o que aumenta a quantidade de energia que pode exportar.

    E todo o conjunto fica em um substrato de vidro com cerca de 2 milímetros de espessura.

    "Nossa tecnologia impulsionou o desempenho da célula solar CIGS existente em quase 20 por cento de seu desempenho original, "Yang disse." Isso significa uma redução de 20 por cento nos custos de energia. "

    Ele acrescentou que os dispositivos que usam o design de duas camadas podem chegar a uma eficiência de conversão de energia de 30%. Esse será o próximo objetivo do grupo de pesquisa.


    © Ciência https://pt.scienceaq.com