Os cientistas verificaram experimentalmente uma teoria que sugere que os elétrons quentes podem dobrar a produção das células solares. Os pesquisadores, do Boston College, construíram células solares que usam elétrons quentes para aumentar a produção de energia das células. Embora o aumento de potência seja pequeno, o conceito pode levar a células solares que quebram os limites convencionais de eficiência.

Michael Naughton, um professor de física no Boston College, e outros projetaram uma célula solar ultrafina (15 nanômetros de espessura), pelos quais os elétrons quentes podem passar rapidamente antes do resfriamento. No convencional, células solares mais espessas, apenas os elétrons de energia mais baixa "mais frios" que têm comprimentos de onda mais longos podem passar.

Quando uma célula solar convencional absorve um fóton de alta energia, ele produz um elétron quente que rapidamente perde grande parte de sua energia na forma de calor antes de passar pela célula e ser usado para gerar eletricidade. Embora as células solares possam ser projetadas para absorver fótons de alta energia e usar elétrons quentes, eles também não são capazes de absorver fótons de baixa energia. O novo design da célula solar, Contudo, pode absorver ambos.

Teoricamente, células solares que podem absorver elétrons quentes e frios podem quase dobrar sua eficiência energética. As células solares convencionais podem converter no máximo cerca de 35% da energia solar em eletricidade, e o resto é desperdiçado como calor. Ao absorver os elétrons quentes, células solares podem atingir eficiências de até 67%, de acordo com um artigo no MIT's Technology Review. Ao dobrar a eficiência, o custo da energia solar poderia ser reduzido pela metade.

Ainda existem desafios com as novas células solares ultrafinas, Contudo. Porque eles são tão magros, a maior parte da luz passa por eles, então eles convertem apenas cerca de 3% da luz que entra em eletricidade. Mas pesquisas anteriores mostraram que adicionar nanofios às células solares pode permitir que elas absorvam mais luz, mantendo uma curta distância de viagem para os elétrons. Além disso, os cientistas estão investigando a incorporação de pontos quânticos nos nanofios para aumentar o número de elétrons coletados da luz absorvida.

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