As células solares de silício comumente usadas hoje são pesadas e volumosas, e ocupam muito espaço para produzir energia. Modelos mais novos, feito de materiais macios que são flexíveis e versáteis, são mais baratos de produzir, mas também muito menos eficientes do que seus equivalentes mais caros.

Susanna Thon, um professor assistente de engenharia elétrica e da computação da Johns Hopkins, está trabalhando para desenvolver células solares que combinem acessibilidade e eficiência. “Se você deseja instalar parques solares nas cidades, que é onde realmente precisamos de energia, você adoraria poder usar essas tecnologias realmente de alta eficiência, porque isso reduziria a quantidade de área necessária para gerar uma quantidade razoável de energia. Mas eles são muito caros, "Diz Thon." E você não pode usar os materiais mais baratos, porque eles simplesmente não funcionam tão bem em grande escala. "

Alguns anos atrás, Thon teve a ideia de desenvolver com custo-benefício, concentradores solares escaláveis ​​especificamente para esses modelos mais recentes de células solares. Os concentradores solares tradicionais usam lentes e espelhos grandes para coletar grandes quantidades de luz e focalizá-los em uma área menor. Thon e sua equipe adotaram esse conceito, trocou os espelhos pesados ​​por um plástico leve contendo silício, e reduziu os concentradores a um quadrado elegante de uma polegada. "Nós miniaturizamos todo o design, "diz ela. Usando um microconcentrador, Thon diz, as células solares podem absorver mais luz e aumentar a produção de energia em até 20 vezes - ou mais, dependendo da aplicação específica.

A equipe de moldes impressos em 3D para matrizes de lentes de microconcentradores - grades desses minúsculos concentradores - então criaram lentes de um polímero de silicone flexível. O resultado é um fino, folha transparente de saliências que lembra o formato de uma caixa de ovos invertida que pode ser colada no topo de células solares.

Esses concentradores compactos podem ser baratos e facilmente dimensionados para cobrir uma área maior, Thon diz, tornando-os promissores para uso comercial.

Thon e sua equipe registraram uma patente para seu projeto inicial, e agora estão trabalhando para aprimorar a tecnologia para coletar melhor a luz solar direta e indireta. "Há muita luz do sol que se espalha pelas nuvens ou pelos edifícios, ou você pode querer montar uma célula solar na lateral de um edifício, onde não estará apontado diretamente para o sol o tempo todo, " ela diz.