p As células solares são uma tecnologia-chave na direção de uma produção de energia mais limpa. Infelizmente, a tecnologia solar ainda não é economicamente competitiva e o custo das células solares precisa ser reduzido. Uma maneira de superar esse problema é reduzir a quantidade de material semicondutor caro usado, mas as células solares de película fina tendem a ter um desempenho inferior em comparação com as células solares convencionais. p Yuriy Akimov e Wee Shing Koh do Instituto A * STAR de Computação de Alto Desempenho (Cingapura) agora melhoraram a eficiência de conversão de luz de células solares de filme fino depositando partículas de alumínio na superfície da célula.

p Nanopartículas metálicas podem direcionar melhor a luz para a célula solar e evitar que a luz escape. Em células solares convencionais de 'filme espesso', as nanopartículas teriam pouco efeito porque toda a luz é absorvida pelo filme devido à sua espessura. Para filmes finos, Contudo, as nanopartículas podem fazer uma grande diferença. Seu espalhamento aumenta a duração da permanência da luz no filme, trazendo a absorção total de luz a um nível comparável ao das células solares convencionais. “A estratégia permite-nos reduzir em várias vezes os custos de produção de células solares e torna a fotovoltaica mais competitiva em relação a outras formas de geração de energia, ”Diz Akimov.

p Os pesquisadores modelaram a eficiência de absorção de luz das células solares para vários materiais e tamanhos de nanopartículas. Em particular, eles compararam as propriedades das nanopartículas de alumínio e prata. Na maioria dos estudos sobre o assunto, partículas de prata têm sido preferidas. Eles têm ressonâncias ópticas na parte visível do espectro que são ainda melhores para focar a luz na célula solar. Infelizmente, há uma compensação:as ressonâncias ópticas também causam a absorção de luz pelas nanopartículas, o que significa que a célula solar é menos eficiente.

p No caso da prata, esta ressonância está bem na parte chave do espectro solar, de modo que a absorção de luz é considerável. Mas não para nanopartículas de alumínio, onde essas ressonâncias estão fora da parte importante do espectro solar. Além disso, as partículas de alumínio lidam bem com a oxidação e suas propriedades mudam pouco com as variações de forma e tamanho. E o mais importante, suas propriedades de espalhamento são robustas em comparação com nanopartículas de prata. “Descobrimos que as nanopartículas feitas de alumínio têm um desempenho melhor do que as feitas de outros metais no aumento da captura de luz em células solares de película fina, ”Diz Akimov. “Acreditamos que as partículas de alumínio podem ajudar a tornar as células solares de película fina comercialmente viáveis.”