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  • IBM desenvolve concorrente promissor para células solares mais baratas

    Vista ampliada de uma seção transversal do composto Cu2ZnSn (S, Se) 4.

    (PhysOrg.com) - As células solares poderiam tornar os combustíveis fósseis virtualmente redundantes se fossem mais baratos, mas o uso de elementos raros e processos de manufatura complexos os torna caros. Agora, a IBM Research desenvolveu um protótipo de célula solar que resolve os dois problemas, usando comum, elementos baratos e usando um processo de fabricação barato. Seu artigo é publicado no Materiais avançados Diário.

    As novas células fotovoltaicas são conhecidas como células de "kesterita", que são produzidos usando uma tecnologia de impressão na qual uma solução contendo nanopartículas é revestida por rotação em um substrato de vidro. De acordo com a IBM, sua eficiência é próxima à das células solares estabelecidas.

    O pesquisador da IBM David Mitzi, que também é gerente do departamento de ciência e tecnologia fotovoltaica da empresa, disseram que queriam reduzir o custo e usar elementos mais abundantes para células fotovoltaicas de filme fino. A tecnologia atual usa os raros elementos índio e telúrio. O índio é particularmente escasso porque também é usado na fabricação de transistores transparentes e tem alta demanda por sistemas de tela plana. Em contraste, as células de kesterita da IBM usam os elementos comuns de estanho (Sn), zinco (Zn), cobre (Cu), selênio (Se), e enxofre (S).

    As novas células solares também são mais baratas de fabricar, usando uma técnica de "impressão" que usa uma solução de hidrazina contendo cobre e estanho com nanopartículas de zinco dispersas dentro dela. A solução é então revestida por centrifugação e tratada termicamente na presença de selênio ou vapor de enxofre. Este processo é muito mais barato do que o processo de fabricação tradicional, que usa uma técnica cara à base de vácuo.

    Dispositivo de célula solar da IBM.

    Uma equipe do Nagaoka National College of Technology, no Japão, produziu uma célula de kesterita de película fina em 2009, que teve uma eficiência de 6,8 por cento. A célula de kesterita da IBM aumentou a eficiência em 40 por cento. Mitzi disse que está planejando aumentar a eficiência para mais de 11 por cento, que é igual ou melhor do que as células solares tradicionais.

    As células solares contribuem com menos de 0,1 por cento do fornecimento de eletricidade da Terra no momento, em grande parte devido ao seu custo e à raridade de seus elementos-chave. A célula solar da IBM pode mudar tudo isso. A IBM vai patentear e licenciar a tecnologia e diz que está aberta a parcerias com fabricantes de células fotovoltaicas existentes para trazê-la ao mercado.

    © 2010 PhysOrg.com




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