p À medida que a luz do sol se filtra pela copa da floresta, a clorofila está trabalhando duro para capturar a energia dos fótons. Inspirado pela natureza, pesquisadores da NTNU estão trabalhando em tinturas de captura de luz para células solares para gerar eletricidade. p Este não é o tipo de célula solar que você verá no telhado de um edifício. Nessas células solares de silício, a luz atinge uma das duas camadas semicondutoras e libera elétrons para saltar entre as camadas. É o movimento desses elétrons que cria uma corrente elétrica. Uma célula solar sensibilizada com corante (DSSC) funciona de maneira semelhante, mas uma das camadas semicondutoras é substituída por um corante fotossensível que absorve a luz e libera elétrons.

p As células solares sensibilizadas por corante tendem a não ser tão eficientes na conversão de luz em eletricidade quanto suas contrapartes de silício. Mas eles funcionam em condições de pouca luz, e pode ser transparente e flexível, portanto, são mais adequados para algumas aplicações. Para realmente aproveitar ao máximo os DSSCs, um projeto de pesquisa parcialmente financiado pelo Conselho de Pesquisa da Noruega (RCN) está procurando maneiras de aumentar sua eficiência.

p Em um artigo publicado na revista Dyes and Pigments, NTNU Ph.D. candidato David Moe Almenningen e colegas, Odd Reidar Gautun, Bård Helge Hoff e Svein Sunde mostraram que adicionar uma determinada molécula aos corantes pode aumentar suas propriedades de captação de luz - embora, até agora, a luz adicional tenha um custo.

p Para colher luz, um corante precisa atuar como um doador de elétrons e um aceitador de elétrons.

p "Quando esta molécula é atingida por um raio de sol, então o elétron se move da parte rica em elétrons para a parte pobre em elétrons, "diz Almenningen.

p Ao adicionar algo entre o doador e o aceitador, os químicos são capazes de aumentar a quantidade de luz que as células coletam.

p A pesquisa de Almenningen está investigando a adição de compostos com tiofenos, uma molécula semelhante ao benzeno, mas contendo enxofre. Os tiofenos são ricos em elétrons, portanto, seria esperado que aumentasse as propriedades de coleta de luz do corante, ele diz. E experiências recentes mostram que sim:o corante com mais tiofenos era o que mais luz coletava.

p Não é uma melhoria - ainda

p Contudo, Acontece que aumentar a quantidade de luz que um corante captura não significa automaticamente células solares melhores. Simplificando:você pode obter mais elétrons, mas eles não vão necessariamente para onde você deseja.

p Em seus experimentos, Almenningen descobriu que embora absorvesse mais luz, o corante com mais tiofenos, na verdade, tornava a célula solar menos eficiente.

p "Você acha que está fazendo algo brilhante ao aumentar a capacidade de coleta de luz, mas então existem outras reações acontecendo na célula solar que são afetadas negativamente por essas modificações, " ele diz.

p Oferece vantagens potenciais

p Ele e seus colegas esperam encontrar uma maneira de evitar esses efeitos contraproducentes e tirar proveito da coleta de luz aprimorada. O próximo passo é tentar modificar o corante quimicamente para que os elétrons só possam ir em uma direção. Se tiver sucesso, isso poderia levar a células solares mais eficientes.

p Encontrar uma maneira de aumentar a eficiência dos DSSCs é um dos obstáculos para o uso generalizado. A maior eficiência atual é de cerca de 12%, em comparação com cerca de 20% para uma célula solar de silício comercial tradicional.

p Se os pesquisadores forem capazes de aproveitar a luz capturada por corantes nessas células solares de forma mais eficaz, As DSSCs poderiam oferecer uma vantagem sobre as células solares cristalinas tradicionais quando se trata de aumento de escala:elas são baratas de fazer, porque eles não precisam de uma sala limpa ou tecnologia de vácuo.

p Um caminho promissor para DSSCs seria integrá-los em edifícios para capturar a luz mais fraca que normalmente é encontrada em ambientes internos.

p "É aí que essas células solares brilham, "diz Almenningen." Além disso, eles parecem muito bonitos. Você pode personalizar a cor que quiser, eles podem ser transparentes. "

p Para Almenningen, no entanto, a recompensa está em descobrir como a mudança da estrutura química afeta o desempenho do corante:"A química em si é o que é fascinante."