Um novo estudo liderado pela The Australian National University (ANU) pode levar a uma tecnologia solar mais barata e eficiente.

O co-autor do estudo, Dr. Heping Shen, da Escola de Engenharia ANU, diz que o mercado atual de células solares é dominado pela tecnologia baseada em silício, que está se aproximando de seu limite de eficiência.

“Para continuar a transição para uma economia baseada em energia renovável, precisamos continuar reduzindo o custo da energia solar, e a melhor maneira de fazer isso é aumentar a eficiência das células solares, "Dr. Shen disse.

"Se pudermos ter uma fonte de energia barata que também seja limpa, quem não gostaria de usá-la?"

Engenheiros ANU, em colaboração com pesquisadores do California Institute of Technology, desenvolveram uma maneira de combinar silício com outro material (conhecido como perovskita), para converter a luz solar em eletricidade de forma mais eficiente.

A chave é a forma como os materiais são unidos para formar o que é conhecido como uma 'célula solar em tandem' - essencialmente uma célula solar em cima da outra. Os pesquisadores da ANU dizem que é um dos mais simples já desenvolvidos.

"Nós construímos uma estrutura tandem que não é convencional. Quando os engenheiros combinam duas células, eles geralmente precisam ter uma camada intermediária para permitir que a carga elétrica seja transferida facilmente entre as duas células, para que eles possam trabalhar juntos, "Dr. Shen disse.

De acordo com o co-autor Dr. Daniel Jacobs, é um pouco como fazer um sanduíche com pão extra no meio - desempenha um papel estrutural, mas o sanduíche teria um gosto melhor sem ele.

"Descobrimos uma nova maneira de simplesmente empilhar as duas células juntas para que funcionem de forma eficiente uma com a outra - não precisamos da camada intermediária, ou pão extra, mais, "Dr. Jacobs disse.

Isso minimiza o desperdício de energia e simplifica a estrutura, esperançosamente tornando-o mais barato e mais fácil de produzir.

"Com tandems é crucial demonstrar um processo de fabricação que seja o mais simples possível, caso contrário, a complexidade adicional não vale a pena do ponto de vista de custo ", Dr. Jacobs disse.

"Nossa estrutura envolve uma etapa de fabricação a menos, e também traz benefícios para o desempenho. "

Dr. Jacobs diz que embora possa ser difícil combinar dois materiais em um arranjo tandem, depois de acertar, a eficiência aumenta muito rapidamente, muito além do que é possível com o silício por si só.

"Já alcançamos uma melhoria de 24 por cento na eficiência com esta nova estrutura, e ainda há muito espaço para aumentar essa figura. "

O estudo é publicado em Avanços da Ciência .