Pesquisadores da Australian National University (ANU) desbravaram novos caminhos em eficiência energética de células solares e, no processo, forneceram um vislumbre do futuro da tecnologia.

Os pesquisadores estabeleceram um novo recorde de eficiência de 21,6 por cento, o mais alto já alcançado para células perovskita acima de um certo tamanho.

Isso significa que 21,6% da luz solar que atinge as células é convertida em energia.

O professor associado Thomas White diz, como comparação, Os painéis solares típicos instalados em telhados agora têm eficiências de 17 a 18 por cento.

"Existem três coisas que você está tentando alcançar com as células solares, você está tentando torná-los eficientes, estável e barato, "ele disse." As perovskitas são o futuro das células solares. "

"Com perovskites a eficiência agora é competitiva, e o custo é um dos grandes argumentos de venda. O verdadeiro desafio agora é torná-los estáveis ​​o suficiente para serem usados ​​em um telhado, por exemplo, onde eles devem ser capazes de durar 25 a 30 anos em temperaturas extremas.

"Em última análise, o objetivo é combinar essas perovskitas com silício em uma célula solar tandem. Juntar os dois materiais pode potencialmente nos dar maior eficiência do que qualquer um sozinho. "

O professor associado White e sua equipe vêm trabalhando para melhorar as células solares de perovskita há anos.

Os materiais de perovskita combinam elementos químicos abundantes e baratos, incluindo carbono, hidrogênio, azoto, iodo e chumbo.

"Noventa e cinco por cento das células solares são feitas de silício no momento. material muito bom, mas vai atingir o limite superior de sua eficiência nos próximos cinco ou 10 anos, "O professor associado White disse.

"Para ser capaz de fazer uma célula solar tandem realmente boa, você precisa ter ambas as células operando da forma mais eficiente possível. Como o silício não pode ficar muito melhor, temos nos concentrado na metade perovskita. "

O novo recorde de eficiência significa que as células de perovskita podem agora produzir 216 watts de energia elétrica por metro quadrado.

"Quando eles são muito pequenos, é difícil medi-los com precisão, e não é necessariamente representativo do que aconteceria se você ampliasse, "O professor associado White disse.

"Portanto, nosso resultado é o mais alto em uma escala que muitos consideram o mínimo - um centímetro quadrado."

Para alcançar o resultado recorde, o co-pesquisador Dr. Jun Peng desenvolveu um novo material nanoestruturado.

"Uma célula solar eficiente deve ser capaz de produzir alta tensão e alta corrente, "disse o Dr. Peng.

"Pode ser difícil conseguir os dois ao mesmo tempo, mas a camada nanoestruturada em nossas células torna isso possível. "

Os resultados da equipe foram verificados de forma independente pelo CSIRO Photovoltaics Performance Lab, o único laboratório no hemisfério sul credenciado para certificar a eficiência das células solares de acordo com os padrões internacionais.

Este estudo foi concluído com a ajuda do financiamento da Agência Australiana de Energia Renovável.