p (Phys.org) —Os pesquisadores da Universidade de Cincinnati estão relatando os primeiros resultados sobre uma maneira de fazer painéis movidos a energia solar em luzes, calculadoras e telhados mais leves, menos caro, mais flexível (portanto, menos quebrável) e mais eficiente. p Fei Yu, estudante de doutorado em engenharia de materiais da Universidade de Cincinnati, apresentará novas descobertas sobre como aumentar a eficiência de conversão de energia de células solares de polímero em 3 de março, no Encontro da Sociedade Física Americana em Denver.

p Yu está experimentando adicionar uma pequena fração de nanoflocos de grafeno a células solares de heterojunção em massa com mistura de polímero (BHJ) para melhorar o desempenho e reduzir os custos de energia solar.

p "Tem havido muitos estudos sobre como tornar as células solares de plástico mais eficientes, para que possam substituir as células solares de silício no futuro, "diz Yu." Eles podem ser feitos mais finos, painéis mais leves e flexíveis. Contudo, atualmente não são tão eficientes quanto as células solares de silício, portanto, estamos examinando como aumentar essa eficiência. "

p Imagine chutar acidentalmente uma luz de jardim movida a energia solar de silício, apenas para ver a quebra da célula movida a energia solar. Os polímeros são materiais à base de carbono que são mais flexíveis do que os tradicionais, células solares de silício frágeis. Transporte de carga, no entanto, tem sido um fator limitante para o desempenho da célula solar de polímero.

p Grafeno, uma forma natural de carbono, é um material recém-descoberto que tem menos de um nanômetro de espessura. "Porque o grafeno é carbono puro, sua condutividade de carga é muito alta, "explica Yu." Queremos maximizar a energia que está sendo absorvida pela célula solar, portanto, estamos aumentando a proporção do doador para o aceitante e estamos usando uma fração muito baixa de grafeno para conseguir isso. "

p A pesquisa de Yu descobriu que a eficiência triplicou com a adição de grafeno, porque o material estava ajudando a transportar rapidamente as cargas para obter fotocorrente mais alta. "O melhor desempenho, embora bem abaixo da maior eficiência alcançada em dispositivos fotovoltaicos orgânicos (OPV), é, no entanto, significativo na indicação de que o grafeno puro pode ser usado como um transportador de carga, "disse Yu.

p Conselheiro de Yu, Vikram K. Kuppa, um professor assistente na Escola de Energia, De Meio Ambiente, Engenharia Biológica e Médica (SEEBME) para a Faculdade de Engenharia e Ciências Aplicadas da UC (CEAS), foi um contribuinte da pesquisa. Kuppa está liderando a pesquisa de uma variedade de células solares de mistura de polímero envolvendo o uso de grafeno.

p Pesquisas futuras se concentrarão na física de dispositivos, morfologia do filme e como controlar e otimizar esses nanoflocos de grafeno distribuídos aleatoriamente por uma variedade de métodos para obter um melhor desempenho.