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  • Usando materiais de estado sólido com nanoantenas de ouro para células solares mais duráveis
    p Uma célula solar de estado sólido composta de dióxido de titânio, óxido de níquel, e nanopartículas de ouro. As nanopartículas de ouro captam a luz e fornecem uma resposta de luz visível à célula. Crédito:Tomoya OSHIKIRI, Universidade de Hokkaido

    p Os cientistas da Universidade de Hokkaido estão testando o desenvolvimento de células solares feitas de materiais sólidos para melhorar sua capacidade de funcionar em condições ambientais adversas. p Cientistas da Universidade de Hokkaido, no Japão, estão ganhando espaço na fabricação de células solares totalmente sólidas que são altamente duráveis ​​e podem converter a luz solar em energia com eficiência. A equipe empregou um método chamado "deposição da camada atômica", que permite aos cientistas controlar o depósito de partículas muito finas, camadas uniformes de materiais umas sobre as outras. Usando este método, eles depositaram uma fina película de óxido de níquel em um único cristal de dióxido de titânio. Nanopartículas de ouro foram introduzidas entre as duas camadas para agir como uma antena que coleta a luz visível.

    p A equipe testou as propriedades desses dispositivos fabricados com e sem uma etapa intermediária após a deposição de óxido de níquel que envolve o aquecimento a temperaturas muito altas e, em seguida, o resfriamento lento - um processo denominado "recozimento".

    p A geração de fotocorrente foi observada com sucesso no dispositivo de conversão fotoelétrico de estado sólido. O dispositivo foi considerado altamente durável e estável porque, ao contrário de algumas células solares, não contém componentes orgânicos, que tendem a se degradar com o tempo e sob condições adversas.

    p Os pesquisadores também descobriram que o recozimento afetou as propriedades do dispositivo, alterando a estrutura interfacial das camadas. Por exemplo, aumentou a voltagem disponível do dispositivo, mas também aumentou a resistência dentro dele. Também diminuiu a eficiência do dispositivo na conversão de luz em eletricidade. Os resultados sugerem que as mudanças estruturais causadas pelo recozimento evitam que a camada de nanopartículas de ouro injete elétrons na camada de dióxido de titânio.

    p O processo de fabricação da equipe é barato e pode ser facilmente ampliado, mas as propriedades do dispositivo resultante ainda são insuficientes para o uso prático e sua eficiência na conversão de luz em energia precisa ser melhorada. Mais pesquisas são necessárias para entender os papéis de cada camada na condução de energia para melhorar a eficiência do dispositivo.


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