Adicionar um componente de polímero inerte em células solares de plástico - conforme visualizado pelas setas nesta imagem - cria uma morfologia colunar única e permite o aumento da espessura ideal do dispositivo, que é muito mais adequado para a produção industrial de células solares por métodos de revestimento de solução de baixo custo. Crédito:Stony Brook University
As células solares de plástico de polímero continuam sendo uma prioridade da indústria devido ao seu peso leve, flexibilidade e relação custo-benefício. Agora, cientistas da Stony Brook University e do Laboratório Nacional de Brookhaven (BNL) do Departamento de Energia dos EUA (DOE) demonstraram que esses tipos de células solares podem ser mais eficientes e ter mais estabilidade com base em novas descobertas de pesquisa.
Liderado por Miriam Rafailovich, Ph.D., um distinto professor da Stony Brook University, e Chang-Yong Nam, Ph.D., um cientista do BNL e professor adjunto da Stony Brook, a equipe de pesquisa descobriu que, ao adicionar um polímero inerte comum, chamado poliestireno, essas células solares passam por uma morfologia interna otimizada, resultando em um desempenho superior do dispositivo.
A descoberta resolve um problema com células solares de polímero plástico. A maioria dessas células requer um aditivo incluído para alto desempenho do dispositivo - uma molécula de cadeia pequena não ativa para controlar a morfologia interna. Mas o aditivo é conhecido por causar problemas de estabilidade sob luz e calor, comprometendo assim o desempenho e a eficiência.
O novo estudo, publicado em Interfaces de materiais avançados , demonstra que a substituição do aditivo pelo polímero inerte potencialmente resolve este problema. Em um artigo publicado anteriormente em Nanoescala , os pesquisadores usaram uma abordagem semelhante, mas, com um polímero diferente.
Este trabalho anterior ilustrou que uma célula solar de plástico de polímero recentemente projetada aumenta a espessura ideal - uma qualidade que é mais adequada para a produção industrial por métodos de revestimento de baixo custo. A importância desse resultado foi apresentada no site do Departamento de Energia dos EUA (DOE).