Um novo tipo de material para células solares de última geração elimina a necessidade de usar chumbo, que tem sido um grande obstáculo para essa tecnologia.

Células solares, incorporando o mineral perovskita, têm sido o foco da atenção desde que o material foi mostrado para funcionar pela primeira vez em 2009. As células solares construídas com esse material são mais eficientes do que os painéis solares atuais. Os painéis solares atuais captam 15% a 18% da energia solar em média, enquanto as células solares de perovskita têm até 28% de eficiência.

Mas existem grandes obstáculos para o uso comercial desses materiais:Os materiais não são estáveis, e eles contêm chumbo solúvel em água, o que é um perigo para a saúde.

Agora, uma equipe de cientistas e engenheiros liderada por Letian Dou, professor assistente de engenharia química na Purdue University, desenvolveram um material semelhante a um sanduíche que incorpora materiais orgânicos e inorgânicos para formar uma estrutura híbrida que não usa chumbo e tem estabilidade muito melhorada.

"Essas estruturas são muito empolgantes, "Dou disse." As estruturas sanduíche são como poços quânticos semicondutores que são amplamente usados ​​hoje em muitos dispositivos eletrônicos e optoeletrônicos, mas são muito mais fáceis de produzir e mais tolerantes a defeitos, "

A pesquisa foi publicada nesta segunda-feira (11 de novembro) na revista. Química da Natureza .

Em um artigo publicado no Jornal da American Chemical Society em setembro, os cientistas incorporaram o material em um componente essencial de muitos dispositivos eletrônicos, um transistor de efeito de campo.

Yao Gao, autor principal de ambos os artigos de pesquisa e pós-doutorado no grupo de pesquisa de Dou, disse que os novos materiais de perovskita híbrido orgânico-inorgânico são mais baratos e têm melhor desempenho do que um semicondutor inorgânico tradicional. Também, Gao disse, a estratégia de design do novo material pode servir como um projeto para muitos outros materiais híbridos funcionais.

"Células solares, como muitas pessoas demonstraram, pode ser altamente eficiente, "disse ele." Com a nossa nova tecnologia, podemos tornar os materiais híbridos de perovskita intrinsecamente mais estáveis. Ao substituir o chumbo tóxico, esses novos materiais são melhores para o meio ambiente e também podem ser usados ​​com segurança para sensores bioeletrônicos no corpo. "

Uma patente para essa tecnologia foi registrada no Escritório de Comercialização de Tecnologia da Purdue Research Foundation.