Filmes finos de dióxido de titânio (titânia) são comumente usados ​​em vários tipos de células solares. Os métodos de fabricação que são usados ​​atualmente para criar tais filmes de titânia requerem altas temperaturas, além de caro, tecnologias de ponta. Pesquisadores da Universidade de Tecnologia de Delft (TU Delft) desenvolveram agora um método totalmente orgânico para projetar filmes finos de titânia porosa em temperaturas relativamente baixas.

Em um artigo publicado recentemente em Sistemas Sustentáveis ​​Avançados , os pesquisadores de Delft descrevem como usaram uma enzima chamada papaína, que pode ser encontrado naturalmente na fruta do mamão, em um procedimento simples de revestimento por imersão. "O aquecimento suave em um forno doméstico normal resultou na evaporação da maior parte do material orgânico, deixando para trás filmes de titânia porosos ", explicou o pesquisador da TU Delft, Dr. Duncan McMillan.

Superfície

Usando o novo processo de produção, Edward van Amelrooij, Estudante de Mestrado em Física Aplicada, criou os primeiros dispositivos de teste:células solares sensibilizadas com corante natural. "Os métodos de produção atuais exigem um poderoso vácuo ou equipamento especializado necessário para aquecer as amostras a 600 ° C Celsius, "disse McMillan." Isso não só torna o processo muito caro, também produz camadas planas que não podem ser empilhadas, rendendo área de superfície limitada. "

O novo método, em contraste, usa deposição acionada por enzima em alguns minutos, seguido pela evaporação que pode ser alcançada em um forno doméstico padrão. Surpreendentemente, descobriu-se que pelo menos 50 dessas camadas de titânia podem ser empilhadas. Além disso, Dr. Stephan Eijt, também de TU Delft, usou espectroscopia de aniquilação de pósitrons para revelar que as camadas de titânia eram altamente porosas. McMillan:"Esta natureza porosa nos dá acesso a uma grande área de superfície. Acreditamos que isso resultará em alta eficiência das células solares quando combinadas com as tecnologias existentes"

Baixo custo

O novo método de produção, que deve ser fácil de aumentar, também abre a porta para a produção de filmes de titânia de baixo custo de maneira sustentável. "Isso pode muito bem levar a células solares de engenharia barata que podem ser integradas nas janelas de casas ou escritórios, "disse McMillan. Os pesquisadores estão atualmente trabalhando para aumentar o desempenho e estabilidade das células solares usando vários corantes e ajustando a porosidade das camadas de titânia.