p Uma nova pesquisa feita por cientistas da Universidade de Yale ajuda a pavimentar o caminho para a próxima geração de células solares, uma tecnologia de energia renovável que converte diretamente a energia solar em eletricidade. p Em dois artigos recentes, Os engenheiros de Yale relatam uma maneira nova e econômica de melhorar a eficiência das células solares de silício cristalino por meio da aplicação de finas, filmes lisos de nanotubos de carbono. Esses filmes poderiam ser usados ​​para produzir células solares híbridas de carbono / silício com uma eficiência de conversão de energia muito maior do que a relatada neste sistema até agora.

p "Nossa abordagem une a relação custo-benefício e excelentes propriedades elétricas e ópticas de novos nanomateriais com tecnologias de células solares de silício de alta eficiência, "disse André D. Taylor, professor assistente de engenharia química e ambiental em Yale e investigador principal da pesquisa.

p Os pesquisadores relataram seu trabalho em dois artigos publicados em dezembro, um no jornal Energia e Ciência Ambiental e um em Nano Letras . Mark A. Reed, professor de engenharia elétrica e física aplicada em Yale, também é investigador principal.

p Silício, um elemento abundante, é um material ideal para células solares porque suas propriedades ópticas o tornam um conversor de energia intrinsecamente eficiente. Mas o alto custo de processamento do silício monocristalino em temperaturas necessariamente altas tem impedido a comercialização generalizada.

p As células solares orgânicas - uma alternativa existente às células solares de silício cristalino de alto custo - permitem uma forma mais simples, processamento à temperatura ambiente e custos mais baixos, pesquisadores disseram, mas eles têm baixa eficiência de conversão de energia.

p Em vez de usar apenas substitutos orgânicos, a equipe de Yale aplicou fina, filmes de nanotubos de carbono lisos com condutância superior e propriedades ópticas para a superfície de silício cristalino único para criar uma arquitetura de célula solar híbrida. Para fazer isso, eles desenvolveram um método chamado deslizamento superácido.

p Conforme relatado nos jornais, a abordagem permite que eles aproveitem as propriedades fotovoltaicas desejáveis ​​do silício monocristalino por meio de um método mais simples, temperatura baixa, processo de baixo custo. Ele permite alta absorção de luz e alta condutividade elétrica.

p "Isso é impressionante, pois sugere que as propriedades fotovoltaicas superiores do silício monocristalino podem ser realizadas por um simples, processo de baixa temperatura, "disse Xiaokai Li, um estudante de doutorado no laboratório de Taylor e um dos autores principais em ambos os artigos. "O segredo está no arranjo e montagem dessas películas finas de nanotubos de carbono, "

p Em trabalhos anteriores, O cientista de Yale desenvolveu com sucesso um filme fino composto de nanotubo de carbono que pode ser usado em células de combustível e baterias de íon de lítio. A pesquisa recente sugere como estender a aplicação do filme às células solares, otimizando sua suavidade e durabilidade.

p "Otimizar essa interface também pode servir como plataforma para muitos dispositivos de células solares de próxima geração, incluindo nanotubo de carbono / polímero, carbono / polímero, e todas as células solares de carbono, "disse Yeonwoong (Eric) Jung, um pesquisador de pós-doutorado no laboratório de Reed e também um dos principais autores dos artigos.