p A eficiência da célula solar convencional pode ser aumentada do limite atual de 30 por cento para mais de 60 por cento, sugere novas pesquisas sobre nanocristais semicondutores, ou pontos quânticos, liderado pelo químico Xiaoyang Zhu na Universidade do Texas em Austin. p Zhu e seus colegas relatam seus resultados no Ciência .

p Os cientistas descobriram um método para capturar a luz solar de maior energia que é perdida como calor nas células solares convencionais.

p A eficiência máxima da célula solar de silício em uso hoje é de cerca de 31%. Isso porque grande parte da energia da luz solar que atinge uma célula solar é alta demais para ser transformada em eletricidade utilizável. Essa energia, na forma dos chamados "elétrons quentes, "é perdido como calor.

p Se a luz solar de alta energia, ou mais especificamente os elétrons quentes, poderia ser capturado, a eficiência da conversão de energia solar em elétrica poderia ser aumentada teoricamente para até 66%.

p "Existem algumas etapas necessárias para criar o que eu chamo de 'célula solar definitiva, '"diz Zhu, professor de química e diretor do Center for Materials Chemistry. "Primeiro, a taxa de resfriamento de elétrons quentes precisa ser diminuída. Segundo, precisamos ser capazes de pegar esses elétrons quentes e usá-los rapidamente antes que percam toda a sua energia. "

p Zhu diz que os nanocristais semicondutores, ou pontos quânticos, são promissores para esses fins.

p Quanto ao primeiro problema, vários grupos de pesquisa sugeriram que o resfriamento de elétrons quentes pode ser retardado em nanocristais semicondutores. Em um artigo de 2008 em Ciência , um grupo de pesquisa da Universidade de Chicago mostrou que isso é verdade inequivocamente para nanocristais semicondutores coloidais.

p A equipe de Zhu descobriu agora a próxima etapa crítica:como remover esses elétrons.

p Eles descobriram que elétrons quentes podem ser transferidos de nanocristais de seleneto de chumbo fotoexcitados para um condutor de elétrons feito de dióxido de titânio amplamente utilizado.

p "Se tirarmos os elétrons quentes, podemos trabalhar com eles, "diz Zhu." A demonstração desta transferência de elétrons quentes estabelece que uma célula solar portadora quente altamente eficiente não é apenas um conceito teórico, mas uma possibilidade experimental. "

p Os pesquisadores usaram pontos quânticos feitos de seleneto de chumbo, mas Zhu diz que seus métodos funcionarão para pontos quânticos feitos de outros materiais, também.

p Ele avisa que esta é apenas uma etapa científica, e que mais ciência e muita engenharia precisam ser feitas antes que o mundo veja uma célula solar com 66% de eficiência.

p Em particular, há uma terceira peça do quebra-cabeça científico em que Zhu está trabalhando:conectar-se a um fio condutor elétrico.

p "Se retirarmos os elétrons da célula solar que são tão rápidos, ou quente, também perdemos energia no fio como calor, "diz Zhu." Nosso próximo objetivo é ajustar a química na interface do fio condutor para que possamos minimizar essa perda adicional de energia. Queremos capturar a maior parte da energia da luz solar. Essa é a célula solar definitiva.

p "Os combustíveis fósseis têm um grande custo ambiental, "diz Zhu." Não há razão para que não possamos usar a energia solar 100 por cento dentro de 50 anos. "