p (PhysOrg.com) - Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Chicago e do Laboratório Nacional de Argonne do Departamento de Energia dos EUA (DOE) demonstrou um método que poderia produzir camadas semicondutoras mais baratas para células solares. p As matrizes de nanocristais inorgânicos, criado por pulverização de um novo tipo de "tinta" coloidal, têm excelente mobilidade de elétrons e podem ser um passo para resolver problemas fundamentais com a tecnologia solar atual.

p "Com a tecnologia solar de hoje, se você deseja obter quantidades significativas de eletricidade, você teria que construir grandes instalações em muitos quilômetros quadrados, "disse o líder da equipe Dmitri Talapin, que tem uma reunião conjunta com Argonne e a universidade. Mas, como as células solares atuais são baseadas em silício, que é caro e prejudicial ao meio ambiente de se fabricar, eles não são econômicos em grandes áreas. O desafio para os cientistas é encontrar uma maneira de fabricar um grande número de células solares que sejam eficientes e baratas.

p Uma possibilidade de tornar as células solares mais econômicas seria "imprimi-las", semelhante à forma como os jornais são impressos. "Você usaria uma espécie de 'tinta, 'estampado usando uma tecnologia de rolo com um substrato flexível, "Talapin disse.

p As células solares têm várias camadas de diferentes materiais empilhadas umas sobre as outras. A equipe se concentrou na camada mais importante, que captura a luz do sol e a converte em eletricidade. Esta camada, feito de um material semicondutor, deve ser capaz de transformar a luz em cargas elétricas negativas e positivas, mas também liberá-las facilmente para se mover mais ao longo do material para gerar corrente elétrica.

p Muitos métodos para cultivar os semicondutores precisam de altas temperaturas, mas uma abordagem mais barata seria torná-los em solução. Esse, Contudo, requer um precursor que seja solúvel.

p A equipe desenvolveu esse precursor usando pontos quânticos. Pequenos grãos de semicondutores, suspenso em um líquido, são "colados" com novas moléculas chamadas "complexos de calcogeneto de metal molecular". O processo aquece o material a cerca de 200 graus Celsius, muito mais baixas do que as temperaturas necessárias para a fabricação de células solares de silício. O resultado é uma camada de material com boas propriedades semicondutoras.

p "A mobilidade de elétrons para este material é uma ordem de magnitude maior do que a relatada anteriormente para qualquer método baseado em solução, "Talapin disse.

p A equipe usou intensos raios-X da fonte avançada de fótons do DOE Office of Science em Argonne para observar a criação do filme semicondutor.

p "Acreditamos que poderíamos fazer células solares muito competitivas com essas nanopartículas, "Talapin disse.

p Talapin disse que o sucesso se deve à parceria complementar entre a Universidade de Chicago e o Centro de Materiais em Nanoescala da Argonne. "Na universidade temos ótimos alunos e pós-doutorandos que podem fazer muito da química teórica, o que requer muita mão de obra, "Talapin disse, "mas Argonne é um lugar fantástico para fazer pesquisas que requerem instrumentação e infraestrutura sofisticadas."

p O papel, "Transporte tipo banda, alta mobilidade de elétrons e alta fotocondutividade em matrizes nanocristais totalmente inorgânicas ", foi publicado em Nature Nanotechnology .