p Uma equipe interdisciplinar de pesquisadores da UC Davis e da UC Santa Cruz está adotando uma nova abordagem para a energia solar, aquele que promete levar a um avanço tecnológico. Ao usar nanopartículas de germânio, silício e outros materiais, os pesquisadores esperam produzir células solares muito mais eficientes do que o atual estado da arte. p O projeto recebeu recentemente US $ 1,5 milhão em três anos da National Science Foundation.

p Todas as células solares convencionais operam no mesmo princípio de "um fóton em, um elétron fora, "disse Gergely Zimanyi, professor de física na UC Davis e investigador principal com bolsa da NSF. Em outras palavras, uma partícula de luz, ou fóton, atinge a célula solar e gera um elétron para produzir uma corrente elétrica.

p A eficiência - saída de energia em comparação com a entrada de energia - de uma célula solar operando de acordo com este princípio é limitada a um máximo teórico de 31 por cento. Mas, ao construir células solares a partir de nanopartículas extremamente pequenas, os pesquisadores da UC pretendem gerar vários elétrons para cada fóton, aumentando a eficiência máxima para entre 42 e 65 por cento.

p O paradigma de um fóton dentro / múltiplos elétrons fora foi demonstrado no Laboratório Nacional de Los Alamos, Zimanyi disse - mas o grupo de Los Alamos não construiu uma célula solar funcional com base neste paradigma. A equipe da UC Davis / UC Santa Cruz inclui cientistas com experiência na fabricação de células solares a partir de nanopartículas, dando esperança de que o grupo será capaz de construir uma célula solar totalmente funcional e bem otimizada a partir de nanopartículas de germânio e silício, ele disse.

p Os membros da equipe são:Zimanyi; Os professores de química da UC Davis, Susan Kauzlarich e Delmar Larsen; Professora Giulia Galli, que tem um cargo conjunto em física e química; Professor Zhaojun Bai, Departamento de Matemática e Ciência da Computação; Debashis Paul, professor do Departamento de Estatística; e Susan Carter, professor de física da UC Santa Cruz.

p A natureza interdisciplinar da equipe foi crucial para conseguir o financiamento da proposta, Zimanyi disse. "A NSF pediu um esforço colaborativo entre as ciências dos materiais, química e ciências matemáticas, " ele disse.

p Zimanyi, Galli e Bai conduzirão estudos teóricos e de modelagem computacional, com Paul fornecendo conhecimento estatístico; O laboratório de Kauzlarich irá sintetizar as novas nanopartículas, O grupo de Larsen irá caracterizá-los e o laboratório de Carter na UCSC desenvolverá um dispositivo funcional. Um protótipo de célula já foi construído antes de obter a concessão e exibiu uma eficiência de cerca de 8 por cento, que Zimanyi descreveu como um resultado muito encorajador, dados os recursos limitados destinados à sua construção.

p A equipe irá colaborar com a California Solar Energy Collaborative, que é baseado na UC Davis e liderado por Pieter Stroeve, professor de engenharia química e ciência dos materiais. A equipe também planeja um esforço de divulgação, principalmente por meio de sua página da Web pública:www.solarwiki.ucdavis.edu/.